DE4403768A1 - Analysis system for integrated circuits, electron-beam measuring sensor system, and associated fault isolation methods - Google Patents

Abstract

A stop pattern setting device (203) is provided, in which a multiplicity of patterns for stopping test-pattern update operation of a test-pattern generator (210) can be set. On each generation of the test pattern which is set in the stop pattern setting device (203), the pattern update operation of the test-pattern generator (210) is stopped. Each time the test pattern stops, a stop signal is transferred to an electron-beam measuring sensor system (300) which causes image data collection operation to start. On ending of the image data collection, a write-end signal generator device (308) generates a write-end signal which is transferred to the test pattern generator (210) in order to cause the latter to resume pattern update operation. A potential contrast image can be improved by storing different mutually alternating test patterns in a tested device and representation of image data of the difference between resulting parts of image data. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronenstrahl­ meßfühlersystem, das eine im Test befindliche integrierte Schaltung (IC) mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, die Menge der von jedem angestrahlten Punkt ausströmenden Sekun­ därelektronen mißt, und die Potentialverteilung in dem IC als ein Potentialkontrastbild darstellt, das z. B. dazu benutzt wird, einen Fehler zu lokalisieren. Die Erfindung betrifft auch ein IC-Analysesystem und ein Fehlerisolationsverfahren, die solch ein Elektronenstrahlmeßfühlersystem benutzen.The present invention relates to an electron beam sensor system that includes an integrated test Circuit (IC) irradiated with an electron beam, the Amount of seconds flowing from each spot illuminated därelektronen measures, and the potential distribution in the IC as represents a potential contrast image that z. B. used for this will locate an error. The invention relates also an IC analysis system and a fault isolation method, using such an electron beam sensor system.

Bisher ist ein IC-Analysesystem von der Art benutzt worden, bei der die Oberfläche eines IC-Chips mit einem Elektronen­ strahl abgetastet und bestrahlt wird, die Menge der von dem IC-Chip an jedem bestrahlten Punkt emittierten Sekundärelek­ tronen als ein elektrisches Signal gemessen werden, das elek­ trische Signal als Bilddaten verarbeitet wird, um die Poten­ tialverteilung in dem IC als ein Potentialkontrastbild darzu­ stellen, und es mit einem ähnlichen Potentialkontrastbild eines nicht defekten ICs verglichen wird, um z. B. einen Feh­ ler des getesteten ICs punktgenau zu lokalisieren.So far, an IC analysis system of the type has been used where the surface of an IC chip with an electron beam is scanned and irradiated, the amount of that IC chip emitted secondary electrodes at each irradiated point trons can be measured as an electrical signal, the elec trical signal as image data is processed to the pots tial distribution in the IC as a potential contrast image pose, and it with a similar potential contrast image a non-defective IC is compared to e.g. B. a mistake Localize the tested ICs with pinpoint accuracy.

Fig. 5 zeigt den allgemeinen Aufbau dieser herkömmlichen Art eines IC-Analysesystems. Die Bezugszahl 100 bezeichnet allge­ mein das IC-Analysesystem, das aus einer IC-Testeinheit 200 und aus einem Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 besteht. Fig. 5 shows the general structure of this conventional type of IC analysis system. Reference numeral 100 generally designates the IC analysis system which consists of an IC test unit 200 and an electron beam sensor system 300 .

Die IC-Testeinheit 200 liefert ein Testmustersignal an einen getesteten IC (nachfolgend auch als getestete Einrichtung bezeichnet) DUT, der in dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 plaziert ist. Die herkömmliche IC-Testeinheit 200 umfaßt: einen Testmustergenerator 210, welcher ein Testmuster zum Anlegen an die getestete Einrichtung DUT erzeugt; eine Haupt­ steuereinrichtung 204, die einem Programm folgt, welches eine IC-Analyseprozedur beschreibt, um Mustererzeugungsabfolgen des Testmustergenerators 210 zu steuern, um z. B. die Erzeu­ gung eines Musters zu starten, eine Aktualisierung des Musters zeitweilig einzustellen, eine gewünschte Musterab­ folge zu wiederholen und die Mustererzeugung zu beenden; einen Startschalter 201, zum Starten der Erzeugung des Test­ musters; einen Stoppschalter 202, zum Stoppen der Erzeugung des Testmusters zu einem beliebigen Zeitpunkt; und eine Stoppmustereinstelleinrichtung 203 zur Beendigung der Aktua­ lisierung des Testmusters, wenn ein bestimmtes Testmuster erzeugt wird.The IC test unit 200 supplies a test pattern signal to a tested IC (hereinafter also referred to as a device under test) DUT, which is placed in the electron beam sensor system 300 . The conventional IC test unit 200 includes: a test pattern generator 210 which generates a test pattern for application to the device under test DUT; a main controller 204 that follows a program that describes an IC analysis procedure to control pattern generation sequences of the test pattern generator 210 to e.g. B. to start the generation of a pattern, to temporarily suspend an update of the pattern, to repeat a desired pattern sequence and to end the pattern generation; a start switch 201 for starting the generation of the test pattern; a stop switch 202 for stopping generation of the test pattern at any time; and stop pattern setting means 203 for ending the update of the test pattern when a specific test pattern is generated.

Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 besteht aus: einer Säule 301, welche die getestete Einrichtung DUT mit einem Elektronenstrahl EB bestrahlt; einer Kammer 302, die sich direkt unter der Säule 301 befindet, um die getestete Ein­ richtung DUT in einem Vakuum zu halten; einer Plattform 303, die sich in der Kammer 302 befindet, um die Lage der geteste­ ten Einrichtung DUT in der X-Y-Richtung zu verschieben; einem Sensor 304, um die Größe der Sekundäremission von der gete­ steten Einrichtung DUT als ein elektrischen Signal zu messen; einem Bilddatenprozessor 305, der das von dem Sensor 304 ermittelte elektrische Signal als Bilddaten holt und in einem internen Speicher ablegt; einem Monitor 306, der die aus dem Bilddatenprozessor 305 ausgelesenen Bilddaten als Potential­ kontrastbild darstellt; und einem Säulensteuerteil 307, das die Emission des Elektronenstrahls EB, seine Emissionsmenge (ein Stromwert) Beschleunigungsspannung, Abtastgeschwindig­ keit, Abtastbereich, usw., steuert.The electron beam sensor system 300 consists of: a column 301 which irradiates the device under test DUT with an electron beam EB; a chamber 302 located directly under the column 301 to hold the device under test DUT in a vacuum; a platform 303 located in chamber 302 to shift the location of the device under test DUT in the XY direction; a sensor 304 to measure the magnitude of the secondary emission from the device DUT as an electrical signal; an image data processor 305 which fetches the electrical signal determined by the sensor 304 as image data and stores it in an internal memory; a monitor 306 which represents the image data read out from the image data processor 305 as a potential contrast image; and a column control part 307 that controls the emission of the electron beam EB, its emission amount (a current value), acceleration voltage, scanning speed, scanning range, etc.

Wenn die Hauptsteuereinrichtung 204 feststellt, daß der Test­ mustergenerator 210 ein Testmuster erzeugt hat, das in der Stoppmustereinstelleinrichtung 203 eingestellt ist, steuert sie den Testmustergenerator 210 an, seinen Testmusteraktuali­ sierungsbetrieb zu unterbrechen und die zu diesem Zeitpunkt vorhandene Testmusterabgabe aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig schickt die Hauptsteuereinrichtung 204 dem Bilddatenprozessor 305 und dem Säulensteuerteil 307 ein Stoppsignal STP, welches anzeigt, daß der Testmusteraktualisierungsbetrieb gestoppt wurde. Nach dem Erhalt des Stoppsignals STP bewirkt das Säu­ lensteuerteil 307 die Steuerung zur Ausstrahlung des Elektro­ nenstrahls EB und der Bilddatenprozessor 305 beginnt Bildda­ ten aufzunehmen.If the main controller 204 determines that the test has produced pattern generator 210, a test pattern is set in the Stoppmustereinstelleinrichtung 203, it controls the test pattern generator of 210, its Testmusteraktuali sierungsbetrieb to interrupt and maintain the presence at this time test pattern output. At the same time, the main controller 204 sends the image data processor 305 and the column control part 307 a stop signal STP, which indicates that the test pattern update operation has been stopped. After receiving the stop signal STP, the column control part 307 effects the control for radiating the electron beam EB and the image data processor 305 begins to record image data.

Für gewöhnlich wird der Zeitraum, in dem das Testmuster zeit­ weilig angehalten wird, etwas länger eingestellt als der Zeitraum zum Einlesen der Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache erfordert eine Änderung der Bedingungen zum Einlesen der Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305 auch eine Änderung des Zeitraums in dem das Testmuster zeitweilig angehalten wird. Somit hat das bekannte System den Mangel einer schlechten Benutzerfreund­ lichkeit.Usually, the time period in which the test pattern is temporarily stopped is set slightly longer than the time period for reading the image data into the image data processor 305 . Taking this fact into account, changing the conditions for reading the image data into the image data processor 305 also requires changing the period in which the test pattern is temporarily stopped. Thus, the known system has the lack of poor user-friendliness.

D. h., Elektronenstrahlbeschleunigungsspannung, Abtastge­ schwindigkeit und Abtastbereich müssen zum Lesen der Bildda­ ten eingestellt werden, und wenn diese Bedingungen geändert oder modifiziert werden, wird sich der Zeitraum zum Lesen der Bilddaten ändern. Folglich muß, wenn die Bedingungen zum Lesen der Bilddaten geändert werden, auch der Zeitraum zum zeitweiligen Anhalten des Testmusters entsprechend geändert werden. Dies schließt sowohl die Bedienung der IC Testeinheit 200 als auch des Elektronenstrahlmeßfühlersystems 300 ein und ist daher mühsam.That is, the electron beam acceleration voltage, scanning speed, and scanning range must be set to read the image data, and when these conditions are changed or modified, the time period for reading the image data will change. As a result, when the conditions for reading the image data are changed, the time period for temporarily stopping the test pattern must also be changed accordingly. This includes both the operation of the IC test unit 200 and the electron beam sensor system 300 and is therefore troublesome.

Auf der anderen Seite müssen die Bedingungen zum Lesen der Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305 entsprechend dem Zweck des jeweiligen Tests geändert werden. Insbesondere ist es im Fall eines IC-Chips, in dem die getestete Einrichtung DUT auf ihrer gesamten Oberfläche mit einem Isolierfilm als Schutzschicht bedeckt ist, notwendig, Potentiale zu beobach­ ten oder zu messen, die denen von unter dem Isolierfilm liegenden Verdrahtungsleitungen entsprechen. Es ist jedoch schwierig, die Potentialverteilungen der Verdrahtungsleitun­ gen des IC-Chips, der auf seiner gesamten Oberfläche mit dem Isolierfilm bedeckt ist, als Potentialkontrastbilder zu erfassen. Die Größe der Sekundäremission von Elektronen von der durch den Elektronenstrahl bestrahlten Chipoberfläche hängt von dem Oberflächenpotential des IC-Chips ab. Wenn das Oberflächenpotential positiv ist, kehren einige der ausge­ strahlten Sekundärelektronen zur Chipoberfläche zurück, wodurch die Menge der Sekundärelektronen, die den Sensor erreichen, gering ist. Wenn das Oberflächenpotential negativ ist, werden die Sekundärelektronen problemlos abgestrahlt und sie kehren nicht zu der Chipoberfläche zurück, wodurch eine große Menge von Sekundärelektronen den Sensor erreicht. Z.B. wird, wenn die Oberfläche des Isolierfilms ein negatives Potential hat, die Oberfläche bei fortschreitender Sekun­ däremission von Elektronen positiv geladen, und die Größe des Sekundäremission nimmt stetig ab. Im umgekehrten Fall, wenn die Oberfläche des Isolierfilms ein positives Potential hat, nimmt das Potential durch Elektronen, die dort durch den Elektronenstrahl injiziert werden, in negativer Richtung ab. In beiden Fällen erreicht das Oberflächenpotential bei einem bestimmten Potential ein Gleichgewicht. D.h., wenn die Ober­ fläche des Isolierfilms durch einen Elektronenstrahl bestrahlt wird, wird die Potentialverteilung der Oberfläche des IC-Chips immer einheitlicher und verschwindet letztend­ lich aufgrund der Speicherung von Ladungen in dem Isolier­ film, die durch die Sekundäremission von Elektronen im Ver­ hältnis der Bestrahlungszeit mit dem Elektronenstrahl verur­ sacht wird, und folglich ist es unmöglich, die gewünschten Potentialkontrastbilder zu erfassen.On the other hand, the conditions for reading the image data into the image data processor 305 must be changed according to the purpose of the particular test. In particular, in the case of an IC chip in which the device under test DUT is covered on its entire surface with an insulating film as a protective layer, it is necessary to observe or measure potentials which correspond to those of wiring lines lying under the insulating film. However, it is difficult to detect the potential distributions of the wiring lines of the IC chip, which is covered with the insulating film on its entire surface, as potential contrast images. The size of the secondary emission of electrons from the chip surface irradiated by the electron beam depends on the surface potential of the IC chip. If the surface potential is positive, some of the emitted secondary electrons return to the chip surface, whereby the amount of secondary electrons that reach the sensor is small. If the surface potential is negative, the secondary electrons are easily emitted and they do not return to the chip surface, whereby a large amount of secondary electrons reach the sensor. For example, when the surface of the insulating film has a negative potential, the surface is positively charged as the secondary emission of electrons progresses, and the size of the secondary emission decreases steadily. Conversely, when the surface of the insulating film has a positive potential, the potential due to electrons injected there by the electron beam decreases in the negative direction. In both cases the surface potential reaches equilibrium at a certain potential. That is, when the surface of the insulating film is irradiated by an electron beam, the potential distribution of the surface of the IC chip becomes more and more uniform and ultimately disappears due to the storage of charges in the insulating film caused by the secondary emission of electrons in the ratio of the irradiation time is caused with the electron beam, and consequently it is impossible to acquire the desired potential contrast images.

Die Fig. 6A, 6B und 6C zeigen, wie die Potentialverteilung auf der Oberfläche des IC-Chips, wie oben erwähnt, verschwin­ det. Fig. 6A zeigt ein Potentialkontrastbild von Leitern L₁, L₂, L₃ und L₄, die unter dem Isolierfilm liegen, wenn sie mit logisch L, H, L bzw. H darstellenden Potentialen versehen werden. Wie gezeigt, erzeugt das Anlegen des (logisch) L-Potentials (eine Spannung nahe 0 Volt oder ein negatives Potential) ein weißes Potentialkontrastbild (was bedeutet, daß die Menge der Sekundärelektronen, die den Sensor errei­ chen, groß ist). Das Anlegen eines (logisch) H-Potentials (eine Spannung über 0 Volt) erzeugt ein schwarzes Potential­ kontrastbild (was bedeutet, daß die Menge der Sekundärelek­ tronen, die den Sensor erreichen, gering ist). In diesem Bei­ spiel hat ein isoliertes Substrat PB ein Potential, das zwi­ schen dem L- und dem H-Potential gelegen ist, und es wird in grau dargestellt.As mentioned above, det FIGS. 6A, 6B and 6C show how the potential distribution on the surface of the IC chip disappearance. Fig. 6A shows a potential contrast image of conductors L₁, L₂, L₃ and L₄, which lie under the insulating film when they are provided with logical L, H, L and H representing potentials. As shown, the application of the (logic) L potential (a voltage close to 0 volts or a negative potential) creates a white potential contrast image (which means that the amount of secondary electrons reaching the sensor is large). Applying a (logical) H potential (a voltage above 0 volts) creates a black potential contrast image (which means that the amount of secondary electrons that reach the sensor is small). In this example, an insulated substrate PB has a potential located between the L and H potentials and is shown in gray.

Die Fig. 6B zeigt Potentialkontrastbilder, die 0,1 bis 0,3 Sekunden nach der Bestrahlung und Abtastung durch den Elek­ tronenstrahl EB erscheinen, und Fig. 6C zeigt den Zustand der Potentialkontrastbilder einige Sekunden danach. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, verringert sich der Potentialkontrast bei der Anwendung des Elektronenstrahls EB sehr schnell, und nach einigen Sekunden verschwindet der Potentialkontrast, wie es in Fig. 6C dargestellt ist. Somit können notwendige Bilddaten nur erhalten werden, wenn der Potentialkontrast in einem Zustand ist, wie er in Fig. 6A gezeigt ist. Es ist jedoch schwierig, ein klares Bild mit hervorragendem Sig­ nal/Rauschverhältnis durch nur eine einzige Aufnahme von Bilddaten zu erhalten. Selbst wenn beispielsweise die Bildda­ ten mehrere Male gesammelt und gemittelt werden, um das Signal/Rauschverhältnis des Bildes zu verbessern, kann es aufgrund der schnellen Abnahme des Potentialkontrastes nicht zufriedenstellend verbessert werden. Fig. 6B shows potential contrast images appearing 0.1 to 0.3 seconds after the irradiation and scanning by the electron beam EB, and Fig. 6C shows the state of the potential contrast images a few seconds after. As can be seen from FIG. 2, the potential contrast decreases very quickly when the electron beam EB is used, and after a few seconds the potential contrast disappears, as shown in FIG. 6C. Thus, necessary image data can only be obtained when the potential contrast is in a state as shown in Fig. 6A. However, it is difficult to obtain a clear image with an excellent signal-to-noise ratio by only taking one image data. For example, even if the image data is collected and averaged several times to improve the signal-to-noise ratio of the image, it cannot be satisfactorily improved due to the rapid decrease in the potential contrast.

Aufgrund der Existenz eines solchen Potentialkontrastverrin­ gerungsphänomens werden die Bedingungen zum Sammeln der Bilddaten (der durch den Elektronenstrahl abzutastende Bereich, die Stromstärke des Elektronenstrahls, usw.) in schneller Abfolge geändert. Somit muß jedesmal, wenn die Bedingungen zur Sammlung der Bilddaten geändert werden, das Zeitintervall, in dem die Aktualisierung des Testmusters zeitweilig eingestellt ist, ebenfalls neu eingestellt werden. Dies beeinträchtigt die Handhabung des Systems. Darüberhinaus ergibt sich aufgrund des Potentialkontrastverringerungs­ phänomens die Möglichkeit, daß das Potentialkontrastbild eines defekten Teils eines ICs nicht von dem Potential­ kontrastbild des entsprechenden Teiles eines nicht defekten ICs unterscheidbar ist.Due to the existence of such a potential contrast phenomenon becomes the conditions for collecting the Image data (the one to be scanned by the electron beam Area, the current of the electron beam, etc.) in  changed faster sequence. Thus, every time the Conditions for collecting the image data are changed, the Time interval in which the update of the test pattern is temporarily set, also be reset. This affects the handling of the system. Furthermore results from the potential contrast reduction phenomenon the possibility that the potential contrast image of a defective part of an IC does not have the potential contrast image of the corresponding part of a non-defective one ICs is distinguishable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektronen­ strahlmeßfühlersystem zu schaffen, das besser zu handhaben bzw. zu bedienen ist, und ein IC-Analysesystem zu schaffen, das ein solches Elektronenstrahlmeßfühlersystem benutzt.The object of the present invention is an electron to create a beam sensor system that is easier to handle or to operate, and to create an IC analysis system, that uses such an electron beam sensor system.

Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elek­ tronenstrahlmeßfühlersystem zu schaffen, das Potentialkon­ trastbilder selbst beim Vorhandensein des Potentialkontrast­ verringerungsphänomens unverändert aufrechterhält, und ein IC-Analysesystem zu schaffen, das ein solches Elektronen­ strahlmeßfühlersystem umfaßt.It is also an object of the present invention to provide an elec Tronenstrahlmeßmessersystem to create the potential con trap images even when the potential contrast is present reduction phenomenon is maintained unchanged, and a IC analysis system to create such an electron includes beam sensor system.

Außerdem soll mit der vorliegenden Erfindung die Bildqualität von Potentialkontrastbildern, welche die Potentialverteilung von Verdrahtungsleitungen in einem IC-Chip zeigen, an den ein gewünschtes Testmuster angelegt wird, verbessert werden.In addition, the present invention aims at image quality of potential contrast images showing the potential distribution of wiring lines in an IC chip to which one desired test pattern is created, improved.

Schließlich liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Untersuchungsmethode zu schaffen, die es ermög­ licht, zwischen einem Potentialkontrastbild eines defekten Teils eines ICs und dem Potentialkontrastbild des entspre­ chenden Teiles eines nicht defekten ICs zu unterscheiden, selbst wenn der Potentialkontrast abnimmt.Finally, it is an object of the present invention in creating an investigation method that made it possible light, between a potential contrast image of a defective one Part of an IC and the potential contrast image of the corresponding to distinguish the corresponding part of a non-defective IC, even if the potential contrast decreases.

Diese Aufgaben werden durch ein IC-Analysesystem, ein Elek­ tronenstrahlmeßfühlersystem und ein Verfahren zur Bestimmung eines fehlerhaften Teiles einer getesteten Einrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.These tasks are carried out by an IC analysis system, an elec Tronenstrahlmeßsensor system and a method for determination  a defective part of a facility under test solved the independent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die IC-Testeinheit: einen Testmustergenerator, der Testmuster erzeugt, während er sie eines nach dem anderen aktualisiert; eine Stoppmustereinstelleinrichtung, die ein Testmuster zum Stoppen der Aktualisierung der Testmuster einstellt; und eine Hauptsteuereinrichtung, die den Testmustergenerator an­ steuert, seinen Testmusteraktualisierungsbetrieb zu stoppen, aber die Erzeugung desjenigen Testmusters beizubehalten, wel­ ches in der Stoppmustereinstelleinrichtung eingestellt wurde, und die ein Musterstoppsignal ausgibt, das die zeitweilige Einstellung des Testmusteraktualisierungsbetriebes anzeigt. Wenn die Hauptsteuereinrichtung von dem Elektonenstrahl­ meßfühlersystem ein Schreibendesignal erhält, das die Beendi­ gung der Bilddatensammlung anzeigt, bringt sie den Testmu­ stergenerator dazu, den Testmusteraktualisierungsbetrieb wie­ deraufzunehmen. Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem umfaßt: einen Bilddatenprozessor, der beginnt Bilddaten zu sammeln, wenn er das Musterstoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung erhält; und einen Schreibendesignalgenerator zur Erzeugung des Schreibendesignals, welches anzeigt, daß der Bilddaten­ prozessor die erforderlichen Bilddaten gesammelt hat.According to a first aspect of the present invention the IC test unit: a test pattern generator, the test pattern generated while updating them one by one; a stop pattern setting means that a test pattern for Stop updating the test patterns; and a Main control device that turns on the test pattern generator controls to stop its test pattern update operation, but to maintain the generation of the test pattern that wel was set in the stop pattern setting device, and which outputs a pattern stop signal which is the temporary Displays setting of the test pattern update operation. If the main control device from the electron beam sensor system receives a write end signal, which terminates display of the image data collection, it brings the test mu stergenerator to do the test pattern update operation like to record. The electron beam sensor system includes: an image data processor that starts collecting image data, when it receives the pattern stop signal from the main controller receives; and a write end signal generator for generation the write end signal indicating that the image data processor has collected the necessary image data.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die IC-Testeinheit: einen Testmustergenerator, welcher Test­ muster erzeugt, während er sie eines nach dem anderen aktua­ lisiert; eine Stoppmustereinstelleinrichtung, welche minde­ stens ein erstes und ein zweites Testmuster zum vorübergehen­ den Stoppen der Aktualisierung der Testmuster einstellt; und eine Hauptsteuereinrichtung, die den Testmustergenerator ansteuert, seinen Testmusteraktualisierungsbetrieb zu stop­ pen, aber die Erzeugung eines der Testmuster aufrechtzuerhal­ ten, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung eingestellt sind, und die ein Musterstoppsignal, das die zeitweilige Ein­ stellung des Testmusteraktualisierungsbetriebes anzeigt, aus­ gibt. Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem umfaßt: einen Bild­ datenprozessor, der beginnt Bilddaten zu sammeln, wenn er das Musterstoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung erhält; und eine Betriebsartumschalteinrichtung, die zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart umschaltbar ist, wobei in der ersten Betriebsart das erste Testmuster erzeugt wird, der Testmusteraktualisierungsbetrieb zeitweilig eingestellt ist, die Sammlung von Bilddaten als Antwort auf das Muster­ stoppsignal verhindert wird, und der getestete IC mit einem Abtastelektronenstrahl bestrahlt wird, und in der zweiten Betriebsart das zweite Testmuster erzeugt wird, der Testmu­ steraktualisierungsbetrieb zeitweilig eingestellt ist, und Bilddaten gesammelt werden, während gleichzeitig der gete­ stete IC mit einem Abtastelektronenstrahl bestrahlt wird.According to a second aspect of the present invention the IC test unit: a test pattern generator, which test creates patterns as he updates them one by one lized; a stop pattern setting device, which min at least a first and a second test pattern to pass stops stopping the update of the test patterns; and a main controller which is the test pattern generator drives to stop its test pattern update operation pen, but maintain the generation of one of the test patterns  set in the stop pattern setting device and which is a pattern stop signal which is the temporary on position of the test pattern update operation indicates gives. The electron beam sensor system includes: an image data processor that starts collecting image data when it does Receives pattern stop signal from the main controller; and an operating mode switch between a first and a second operating mode is switchable, wherein the first test pattern is generated in the first operating mode, the test pattern update operation is temporarily suspended is the collection of image data in response to the pattern stop signal is prevented, and the tested IC with a Scanning electron beam is irradiated, and in the second Operating mode the second test pattern is generated, the Testmu update operation is temporarily set, and Image data are collected while the gete constant IC is irradiated with a scanning electron beam.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfaßt die IC-Testeinheit: einen Testmustergenerator, der Testmuster an die getestete Einrichtung anlegt, während er diese eines nach dem anderen aktualisiert; eine Stoppmustereinstellein­ richtung, die mindestens zwei Testmuster zur zeitweiligen Einstellung des Testmusteraktualisierungsbetriebs des Testmu­ stergenerators einstellt; und eine Hauptsteuereinrichtung, die den Testmustergenerator ansteuert, seinen Aktualisie­ rungsbetrieb immer dann zu stoppen, wenn er irgendeines der Testmuster erzeugt, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung eingestellt sind, und die ein Musterstoppsignal bei jeder zeitweiligen Einstellung des Testmusteraktualisierungsbetrie­ bes ausgibt. Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem umfaßt: min­ destens zwei Bilddatenprozessoren, die Bilddaten als Antwort auf die Musterstoppsignale sammeln, welche die Hauptsteuer­ einrichtung bei der Erzeugung der beiden Stoppmuster ausgibt; eine Recheneinrichtung, welche die Differenz zwischen den Bilddaten, die in die beiden Bilddatenprozessoren gesammelt und geschrieben wurden, berechnet; und einen Monitor zur Dar­ stellung von Bilddaten, die der von der Recheneinrichtung berechneten Differenz entsprechen.According to a third aspect of the present invention the IC test unit: a test pattern generator, the test pattern to the tested facility while he is one updated one by one; a stop pattern setting direction, the at least two test patterns for temporary Setting the test pattern update operation of the test mu stergenerator sets; and a main control device, which drives the test pattern generator, its update stop operation whenever he has any of the Test pattern generated in the stop pattern setting device are set, and which is a pattern stop signal at each Temporary cessation of the test pattern update operation bes issues. The electron beam sensor system includes: min at least two image data processors, the image data as an answer collect on the pattern stop signals which the main tax outputs device when generating the two stop patterns; a computing device that the difference between the Image data collected in the two image data processors and were written, calculated; and a monitor for dar  Position of image data, that of the computing device calculated difference.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden erste Bilddaten durch Bestrahlung der getesteten Einrichtung mit einem Abtastelektronenstrahl in einem Zustand erhalten, in dem die Stromversorgung der getesteten Einrichtung AUS geschaltet bleibt, und zweite Bilddaten werden durch Bestrah­ lung der getesteten Einrichtung mit einem Abtastelektronen­ strahl in einem Zustand erhalten, in dem die Stromversorgung der getesteten Einrichtung EIN geschaltet bleibt, und ein vorher festgelegtes Testmuster daran angelegt wird. Die Dif­ ferenz zwischen den ersten und den zweiten Bilddaten (bzw. Bilddatengruppen) wird berechnet, und die der Differenz ent­ sprechenden Bilddaten werden dargestellt.According to a fourth aspect of the present invention first image data by irradiation of the tested device obtained with a scanning electron beam in a state in which the power supply of the device under test is OFF remains switched, and second image data are irradiated development of the tested device with one scanning electron beam received in a state where the power supply of the device under test remains ON, and on previously defined test pattern is applied to it. The Dif reference between the first and the second image data (or Image data groups) is calculated and that of the difference ent speaking image data are displayed.

Mit dem Aufbau gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erzeugt der Schreibendesignalgenerator das Schreibendesignal, das die Beendigung der Sammlung von Bilddaten anzeigt, wenn der Bild­ datenprozessor die erforderlichen Bilddaten gesammelt hat. Der Testmustergenerator antwortet auf das Schreibendesignal mit dem Start seines Testmusteraktualisierungsbetriebes. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine Testmusterstopp- oder -unterbrechungszeit in der IC-Testeinheit einzustellen, und die Sammlung von Bilddaten, sowie das Starten und Stoppen des Testmusters können automatisch wiederholt werden. Darüber­ hinaus ist es durch Einstellen einer Wiederholungsbetriebsart der Testmustererzeugung möglich, wiederholt Bilddaten von der mit demselben Testmuster gespeisten getesteten Einrichtung zu erhalten.Generated with the structure according to the first aspect of the invention the write end signal generator the write end signal which the Completion of the collection of image data indicates when the image data processor has collected the required image data. The test pattern generator responds to the write end signal with the start of its test pattern update operation. Therefore, there is no need to stop or test a pattern set the interruption time in the IC test unit, and the collection of image data, as well as starting and stopping the Test patterns can be repeated automatically. About it it is also by setting a repeat mode the test pattern generation possible, repeated image data from the tested facility fed with the same test pattern receive.

Mit dem Aufbau entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfindung ist es möglich, den Potentialkontrast in der Oberfläche der getesteten Einrichtung unterschiedlich zu der Potentialver­ teilung zu machen, die aus dem Anlegen des zweiten Testmu­ sters resultiert und von der tatsächlich ein Bild erhalten werden soll, indem die getestete Einrichtung, wenn das erste Testmuster erzeugt wird, nur mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird. Dadurch kann in einem Abschnitt, in dem die durch das erste und zweite Testmuster erzeugten Potentiale unterschiedliche Polarität besitzen, immer ein Potentialkon­ trastbild erhalten werden. Dies hat zur Folge, daß die Bild­ qualität verbessert wird.With the structure according to the second aspect of the invention it is possible to contrast the potential in the surface of the tested device different from the potential ver to make division, which results from the creation of the second test mu sters results and from which an image is actually obtained should be by the tested facility when the first  Test pattern is generated using only an electron beam is irradiated. This can be done in a section where the potentials generated by the first and second test patterns have different polarity, always a potential con get trap image. As a result, the picture quality is improved.

Mit dem Aufbau gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, kann durch Bestrahlung der getesteten Einrichtung mit dem Abta­ stelektronenstrahl, und Sammlung der Bilddaten sowohl bei der Erzeugung des ersten als auch des zweiten Testmusters, und durch Erhalten der Differenz zwischen den Bilddaten, die mit dem ersten Testmuster erhalten wurden, und den Bilddaten, die mit dem zweiten Testmuster erhalten wurden, nur ein Teilab­ schnitt als Potentialkontrastbild dargestellt werden, in dem die angelegten Muster unterschiedliche Logikwerte besaßen. In diesem Fall ist der Potentialkontrast der Teilabschnitte, in denen das erste und zweite daran angelegte Testmuster unter­ schiedliche Logikwerte besaßen, besonders hervorgehoben, da die Differenz zwischen zwei Bilddatenteilen erhalten wurde. Dies verbessert die Bildqualität und schafft somit ein klares Bild.With the structure according to the third aspect of the invention, by irradiating the tested device with the Abta electron beam, and collection of image data at both Generation of the first and the second test pattern, and by obtaining the difference between the image data using the first test pattern and the image data that were obtained with the second test pattern, only a part of it section as a potential contrast image, in which the created patterns had different logic values. In in this case the potential contrast of the sections is in which the first and second test pattern attached to it different logic values, particularly emphasized, because the difference between two pieces of image data was obtained. This improves the image quality and thus creates a clear one Picture.

Mit dem Aufbau entsprechend dem vierten Aspekt der Erfindung kann ein defekter Teil des getesteten ICs unterschiedlich zu dem entsprechenden Teil eines nicht defekten ICs dargestellt werden, indem Bilddaten der Differenz zwischen Bilddaten der AUS-Periode der Stromversorgung zum getesteten IC und aus dem Anlegen eines gewünschten Testmusters resultierenden Bildda­ ten dargestellt werden.With the structure according to the fourth aspect of the invention a defective part of the tested IC can vary the corresponding part of a non-defective IC be the image data of the difference between image data of the OFF period of the power supply to the tested IC and from the Creation of a desired test pattern resulting image can be displayed.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below with reference to the Drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des IC-Analysesystems gemäß dem ersten Aspekt der vorliegen­ den Erfindung darstellt; Fig. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of the IC analysis system according to the first aspect of the present invention;

Fig. 2 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 1; Fig. 2 is a waveform diagram for explaining an operational example of the embodiment of Fig. 1;

Fig. 3 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines weiteren Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 1; Fig. 3 is a waveform diagram for explaining another example of operation of the embodiment of Fig. 1;

Fig. 4 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines weiteren Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 1; Fig. 4 is a waveform diagram for explaining another example of operation of the embodiment of Fig. 1;

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Erklärung des Standes der Tech­ nik; Fig. 5 is a block diagram for explaining the prior art technology;

Fig. 6A ein Diagramm, das ein Beispiel eines Potentialkon­ trastbildes zeigt, das durch die Bestrahlung mit einem Abtastelektronenstrahl unmittelbar nach der Aktualisierung eines Testmusters erzeugt wurde; . 6A is a diagram showing an example of a Potentialkon trastbildes generated by the irradiation with a scanning electron beam immediately after the update of a test pattern;

Fig. 6B ein Diagramm, das ein Beispiel eines Potentialkon­ trastbildes zeigt, das sich kurz nach dem Zustand von Fig. 6A ergeben kann; Fig. 6B is a diagram showing an example of a Potentialkon trastbildes, which may arise just after the state of Fig. 6A;

Fig. 6C ein Diagramm, das ein Beispiel eines Potentialkon­ trastbildes zeigt, das sich nach einer bestimmten Zeitverzögerung gegenüber dem Zustand von Fig. 6B ergeben kann; Fig. 6C is a diagram showing an example of a Potentialkon trastbildes that can arise after a certain time delay from the state of Fig. 6B;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des IC-Analysesystems gemäß dem zweiten Aspekt der vorlie­ genden Erfindung darstellt; Fig. 7 is a block diagram illustrating an embodiment of the IC analysis system according to the second aspect of the present invention;

Fig. 8 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 7; Fig. 8 is a waveform diagram for explaining an operational example of the embodiment of Fig. 7;

Fig. 9 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines anderen Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 7; Fig. 9 is a waveform diagram for explaining another operational example of the embodiment of Fig. 7;

Fig. 10 ein Diagramm, das Beispiele von Potentialen zeigt, die an Verdrahtungsleitungen durch ein Muster r ange­ legt wurden; FIG. 10 is a diagram showing examples of potentials shows that were put on the wiring lines by a pattern is r;

Fig. 11 ein Diagramm, das Beispiele von Potentialen zeigt, die an Verdrahtungsleitungen durch ein Muster n ange­ legt wurden; FIG. 11 is a diagram showing examples of potentials shows that n of wiring lines by a pattern is likely were;

Fig. 12 ein Diagramm, das Beispiele von Potentialkontrastbil­ dern zeigt, die durch die Bestrahlung mit einem Elek­ tronenstrahl im Falle der Benutzung des Musters n gebildet werden; Figure 12 is a diagram showing the examples of countries Potentialkontrastbil which are formed by the irradiation with an n Elek tronenstrahl in the case of the use of the pattern.

Fig. 13 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung der Bildung der Potentialkontrastbilder, die in Fig. 12 gezeigt sind; Fig. 13 is a waveform diagram for explaining the formation of the potential contrast images shown in Fig. 12;

Fig. 14 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des IC-Analysesystems gemäß dem dritten Aspekt der vorlie­ genden Erfindung darstellt; FIG. 14 is a block diagram illustrating an embodiment of the IC analysis system according to the third aspect of the present invention;

Fig. 15 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 14; Fig. 15 is a waveform diagram for explaining an operation example of the embodiment of Fig. 14;

Fig. 16 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines anderen Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 14; Fig. 16 is a waveform diagram for explaining another operational example of the embodiment of Fig. 14;

Fig. 17A ein Diagramm, das Potentialkontrastbilder zeigt, die sich durch das Anlegen des Testmusters r nach dem abwechselnden Anlegen der Testmuster r und n ergeben können; FIG. 17A is a diagram showing the potential contrast images shows that r is by the application of the test pattern after alternately applying the test patterns r and n can result;

Fig. 17B ein Diagramm, das Potentialkontrastbilder zeigt, die sich durch das Anlegen des Testmuster n nach dem Erhalt der in Fig. 17A abgebildeten Bilddaten ergeben können; FIG. 17B is a diagram showing potential contrast images that may result from applying the test pattern n after obtaining the image data shown in FIG. 17A;

Fig. 17C ein Diagramm, das Potentialkontrastbilder durch Bilddaten entsprechend der Differenz zwischen den Bilddaten in den Fig. 17A und 17B zeigt; Fig. 17C is a diagram showing potential contrast images by image data corresponding to the difference between the image data in Figs. 17A and 17B;

Fig. 18 eine Tabelle, welche die Beziehung von Differenzkon­ trastbildern eines nicht defekten ICs und eines defekten ICs für jede Logikkombination der Muster r und n zeigt; FIG. 18 is a table showing the relationship of trastbildern Differenzkon a non-defective ICs and a defective ICs for each combination of the logic pattern r and n shows;

Fig. 19 ein Zeitablaufdiagramm zur Ausführung des Fehlerloka­ lisierungsverfahrens gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung; FIG. 19 is a timing chart of the implementation of Fehlerloka lisierungsverfahrens of the fourth aspect of the present invention;

Fig. 20 eine Tabelle, die die Beziehung der Differenzkon­ trastbilder eines nicht defekten und eines defekten ICs für jede Kombination des L-Logikwerts und der Logikwerte des Musters n während der Strom-AUS- Periode zeigt; und Fig. 20 shows a table trastbilder a non-defective, the relationship of Differenzkon and a defective ICs for each combination of the L-logic value and the logic values of the pattern n while the power-OFF period; and

Fig. 21 ein weiteres Zeitablaufdiagramm, zur Ausführung des Fehlerlokalisierungsverfahrens gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Fig. 21 is another timing chart for carrying out the fault location method according to the fourth aspect of the present invention.

Fig. 1 zeigt in Blockform eine Ausführungsform des IC-Analy­ sesystems, welches das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Teile, die jenen in Fig. 1 entsprechen, werden durch die­ selben Bezugszeichen bezeichnet. Das bauliche Hauptmerkmal gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist das Vorhandensein eines Schreibendesignalgenerators 308 in dem Elektronen­ strahlmeßfühlersystem 300. Der Schreibendesignalgenerator 308 erzeugt ein Schreibendesignal WCMP, wenn er erkennt, daß der Bilddatenprozessor 305, welcher einen internen Speicher besitzt, die Sammlung von Bilddaten beendet hat. Das Schreib­ endesignal WCMP wird an die Hauptsteuereinrichtung 204 der IC-Testeinheit 200 übergeben. Fig. 1 shows in block form an embodiment of the IC Analy sesystems containing 300 uses the Elektronenstrahlmeßfühlersystem according to the first aspect of the present invention. The parts corresponding to those in Fig. 1 are designated by the same reference numerals. The main structural feature according to the first aspect of the invention is the presence of a write end signal generator 308 in the electron beam sensor system 300 . The write end signal generator 308 generates a write end signal WCMP when it detects that the image data processor 305 , which has an internal memory, has finished collecting image data. The write end signal WCMP is transferred to the main control device 204 of the IC test unit 200 .

Wenn die Hauptsteuereinrichtung 204 das Schreibendesignal WCMP erhält, übergibt sie einen Befehl an den Testmustergene­ rator 210, um die zeitweilige Einstellung seines Testmu­ steraktualisierungsbetriebes aufzuheben. Somit wird der Test­ mustergenerator 210 aus seinem Stoppzustand gelöst und nimmt den Testmusteraktualisierungsbetrieb wieder auf. D.h., daß gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung und unter der Annahme, daß z. B. ein Stoppmuster n in der Stoppmu­ stereinstelleinrichtung 203 eingestellt ist, die Hauptsteuer­ einrichtung 204 auf jede Erzeugung des Stoppmusters n mit dem Anhalten des Testmusteraktualisierungsbetriebs des Testmu­ stergenerators 210 antwortet, und ihn im Zustand der Ausgabe des Testmusters n hält. Fig. 2 zeigt ein Beispiel seines Betriebes. In Fig. 2 zeigt Reihe A ein Startsignal und Reihe B ein Testmustersignal. Wenn das Muster des Testmustersigna­ les n erreicht ist (was eine Adresse anzeigt, die allgemein für die Reihenfolge der Mustererzeugung steht), bringt die Hauptsteuereinrichtung 204 den Testmustergenerator 210 dazu, seinen Musteraktualisierungsbetrieb zu stoppen und im Zustand der Ausgabe des Musters n zu bleiben, während gleichzeitig die Hauptsteuereinrichtung 204 das Stoppsignal STP ausgibt. Das Stoppsignal STP wird an den Bilddatenprozessor 305 über­ geben, damit er mit der Sammlung von Bilddaten beginnt. Fig. 2, Reihe D zeigt eine Bilddatensammlungsperiode.If the main controller 204 receives the writing end signal WCMP, it passes a command to the test pattern genes rator 210 to the temporary cessation of his Testmu steraktualisierungsbetriebes annulled. Thus, the test pattern generator 210 is released from its stop state and resumes the test pattern update operation. That is, according to the first aspect of the present invention and assuming that e.g. B. a stop pattern n is set in the stop pattern setting means 203 , the main controller 204 responds to each generation of the stop pattern n by stopping the test pattern update operation of the test pattern generator 210 , and keeps it in the state of outputting the test pattern n. Fig. 2 shows an example of its operation. In Fig. 2, row A shows a start signal and row B shows a test pattern signal. When the pattern of the test pattern signal n is reached (indicating an address that generally represents the order of the pattern generation), the main controller 204 causes the test pattern generator 210 to stop its pattern update operation and to remain in the state of output of the pattern n while at the same time the main control device 204 outputs the stop signal STP. The stop signal STP is passed to the image data processor 305 so that it starts collecting image data. Fig. 2, row D shows an image data collection period.

Die Beendigung der Sammlung von Bilddaten kann z. B. durch Erfassung eines vertikalen Austastsignals, das zeigt, daß die abtastende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB einem Bild entspricht, erkannt werden. Durch Erzeugung des Schreibende­ signals WCMP, wenn eines oder eine gewünschte Anzahl von ver­ tikalen Austastsignalen erfaßt wird, ist es möglich, das Schreibendesignal WCMP zu erzeugen, wenn der Elektronenstrahl EB eines oder eine gewünschte Anzahl von Bildern abgetastet hat. Fig. 2, Reihe E, zeigt das Schreibendesignal WCMP.The completion of the collection of image data can e.g. B. by detection of a vertical blanking signal, which shows that the scanning radiation with the electron beam EB corresponds to an image can be detected. By generating the write end signal WCMP when one or a desired number of vertical blanking signals is detected, it is possible to generate the write end signal WCMP when the electron beam EB has scanned one or a desired number of images. Fig. 2, row E, shows the write end signal WCMP.

Wenn das Schreibendesignal WCMP an die Hauptsteuereinrichtung 204 übergeben wird, wird der Testmustergenerator 210 aus sei­ nem Stoppzustand gelöst, und er erzeugt Testmuster n+1, n+2, . . . und gibt ein letztes Muster LST aus, wie es in Fig. 2 Reihe B gezeigt ist. Im Fall daß die Erzeugung einer Folge von Testmustern auf einen Lauf eingestellt ist, stoppt der Testmustergenerator 210 nach der Erzeugung des letzten Musters LST.When the write end signal WCMP is passed to the main controller 204 , the test pattern generator 210 is released from its stop state and generates test patterns n + 1, n + 2,. . . and outputs a final pattern LST as shown in Fig. 2 row B. In the event that the generation of a sequence of test patterns is set to run, the test pattern generator 210 stops after the generation of the last pattern LST.

Im Fall, daß der Testmustergenerator 210 so eingestellt ist, daß er die Erzeugung einer Folge von Testmustern wiederholt, stoppt er automatisch bei jeder Erzeugung des Testmusters n, startet erneut nach der Beendigung der Sammlung von Bildda­ ten, und kehrt nach der Erzeugung des letzten Musters LST zum ersten Testmuster zurück, wonach er die Erzeugung von Mustern wiederholt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Daneben besteht auch die Möglichkeit, nach der Sammlung von Bilddaten den Betrieb des Testmustergenerators 210 auf die Erzeugung des ersten Testmusters zurückzusetzen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Auf jeden Fall können Bilddaten in dem Zustand, in dem das bestimmte Testmuster n anliegt, automatisch mehrmals gesammelt werden. Der Mustergenerator 210 kann durch den Stoppschalter 202 angehalten werden.In the event that the test pattern generator 210 is set to repeat the generation of a sequence of test patterns, it automatically stops each time the test pattern n is generated, starts again after the completion of the collection of image data, and returns after the generation of the last pattern LST returns to the first test pattern, after which it repeats the creation of patterns as shown in FIG. 3. In addition, there is also the possibility, after the collection of image data, to reset the operation of the test pattern generator 210 to the generation of the first test pattern, as shown in FIG. 4. In any case, image data in the state in which the specific test pattern n is present can be automatically collected several times. The pattern generator 210 can be stopped by the stop switch 202 .

Wie zuvor erwähnt, sind gemäß dem ersten Aspekt der vorlie­ genden Erfindung, die Start- und Stoppvorgänge des Testmu­ stergenerators 210 mit dem Bilddatensammlungsvorgang in dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 verknüpft, indem in der Stoppmustereinstelleinrichtung 203 ein Testmuster eingestellt wird, für welches ein Potentialkontrastbild beobachtet werden soll. Somit muß die Einstellung der IC-Testeinheit 200 nicht geändert werden, selbst wenn die Bedingungen zur Sammlung der Bilddaten verändert sind.As previously mentioned, according to the first aspect of the present invention, the start and stop operations of the test pattern generator 210 are linked to the image data collection operation in the electron beam sensor system 300 by setting a test pattern in the stop pattern setting means 203 for which a potential contrast image is to be observed. Thus, the setting of the IC test unit 200 need not be changed even if the conditions for collecting the image data are changed.

Fig. 7 zeigt als Blockdiagramm Ausführungsformen des Elektro­ nenstrahlmeßfühlersystems und des IC-Analysesystems, welches diese gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung benutzt. In der Ausführungsform von Fig. 7 ist die Stoppmu­ stereinstelleinrichtung 203 so ausgebildet, daß in ihr ein erstes und ein zweites Testmuster r und n eingestellt werden können, und das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 ist mit einer Betriebsartumschalteinrichtung 309 ausgestattet. Bei jeder Erzeugung von einem der beiden Testmuster r und n durch den Mustergenerator 210, steuert die Hauptsteuereinrichtung 204 den Mustergenerator 210 an, seinen Musteraktualisierungs­ betrieb zeitweilig zu stoppen, und sie erzeugt gleichzeitig ein Stoppsignal STP1 bzw. ein Stoppsignal STP2. Wie im Fall der Ausführungsform von Fig. 1, nimmt der Mustergenerator 210 den Musteraktualisierungsbetrieb wieder auf, wenn das Schreibendesignal WCMP (oder ein Abtastbestrahlungsende­ signal) von dem Schreibendesignalgenerator 308 ausgegeben wird. Alternativ dazu ist es möglich, den Schreibendesignal­ generator 308 wegzulassen, und die Musteraktualisierung nach einem zuvor bestimmten Zeitabschnitt wieder aufzunehmen, der so lang ist, daß davon ausgegangen werden kann, daß nach der Erzeugung der Stoppsignale STP1 und STP2 durch die Haupt­ steuereinrichtung 204 die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl in dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem abge­ schlossen worden ist. Fig. 7 shows a block diagram of embodiments of the electric nenstrahlmeßfühlersystems and the IC analysis system which uses this according to the second aspect of the present invention. In the embodiment of FIG. 7, the stop pattern setting device 203 is designed such that a first and a second test pattern r and n can be set therein, and the electron beam sensor system 300 is equipped with an operating mode switching device 309 . Each time one of the two test patterns r and n is generated by the pattern generator 210 , the main controller 204 drives the pattern generator 210 to temporarily stop its pattern update operation, and simultaneously generates a stop signal STP1 and a stop signal STP2. As in the case of the embodiment of FIG. 1, the pattern generator 210 resumes the pattern update operation when the write end signal WCMP (or a scan end signal) is output from the write end signal generator 308 . Alternatively, it is possible to omit the writing end signal generator 308 and receive the pattern update after a predetermined period of time again, which is so long that it can be assumed that control means through the main after the generation of stop signals STP1 and STP2 204, the sweeping Irradiation with the electron beam has been completed in the electron beam sensor system.

Die Betriebsartumschalteinrichtung 309 steuert das Umschalten zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart. Dabei wird in der ersten Betriebsart als Antwort auf das Stopp­ signal STP1, das die Hauptsteuereinrichtung 204 zur selben Zeit erzeugt, zu der sie den Testmustergenerator 210 bei Erzeugung des ersten Testmusters r veranlaßt, den Testmu­ steraktualisierungsbetrieb zeitweilig zu stoppen, das Säulen­ steuerteil 307 veranlaßt, die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB durchzuführen, während jedoch der Bilddatenprozessor 305 keine Bilddaten sammelt. In der zwei­ ten Betriebsart wird als Antwort auf das Stoppsignal STP2, das die Hauptsteuereinrichtung 204 zur selben Zeit erzeugt, zu der sie den Testmustergenerator 210 bei Erzeugung des zweiten Testmusters n veranlaßt, den Testmusteraktualisie­ rungsbetrieb zeitweilig zu stoppen, das Säulensteuerteil 307 veranlaßt, die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektro­ nenstrahl EB durchzuführen, und der Bilddatenprozessor 305 wird veranlaßt, Bilddaten zu sammeln.The mode switching device 309 controls the switching between a first and a second operating mode. In the first mode of operation, in response to the stop signal STP1, which the main control device 204 generates at the same time that it causes the test pattern generator 210 when the first test pattern r is generated to temporarily stop the test pattern update operation, the column control part 307 is caused, perform the sweeping irradiation with the electron beam EB, but the image data processor 305 does not collect image data. In the two-th mode is in response to the stop signal STP2 that generates the main control device 204 at the same time at which it causes 210 n upon generation of the second test pattern to the test pattern generator, the Testmusteraktualisie state operation temporarily stop, causes the column control part 307, the sweeping To perform irradiation with the electron beam EB, and the image data processor 305 is caused to collect image data.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Beispiele des Ablaufs der ersten und der zweiten Betriebsart in unterschiedlichen Mustererzeu­ gungsabfolgen. Fig. 8 zeigt den Fall, daß das Testmuster kon­ tinuierlich von der führenden Adresse zu der letzten Adresse LST erzeugt wird, und die erste und die zweite Betriebsart für die Muster r und n, die in diesem Abschnitt erzeugt wer­ den, durchgeführt wird. Fig. 9 zeigt den Fall, daß nach jeder Durchführung der ersten und der zweiten Betriebsart der Betrieb zu der führenden Adresse zurückgesetzt wird. In bei­ den Fällen ist der Schreibendesignalgenerator 308 vorhanden. Durch Sammlung der Bilddaten in der zweiten Betriebsart nach Ablauf der ersten Betriebsart, ist es möglich, den Einfluß eines verringerten Potentialkontrasts in der Oberfläche (dem Isolierfilm) der getesteten Einrichtung DUT zu eliminieren. FIGS. 8 and 9 show examples of the flow of the first and the second operating mode supply sequences in different Mustererzeu. Fig. 8 shows the case where the test pattern is continuously generated from the leading address to the last address LST, and the first and second modes of operation are performed for the patterns r and n which are generated in this section. Fig. 9 shows the case that after each execution of the first and second modes of operation, the operation is reset to the leading address. In the cases, the write end signal generator 308 is present. By collecting the image data in the second operating mode after the first operating mode has expired, it is possible to eliminate the influence of a reduced potential contrast in the surface (the insulating film) of the device under test DUT.

Daß heißt, durch Bestrahlung der getesteten Einrichtung DUT mit dem Elektronenstrahl EB in der ersten Betriebsart, wird das Oberflächenpotential der getesteten Einrichtung DUT auf einen auf dem Testmuster basierenden Potentialkontrast einge­ stellt. Durch Erzeugung des Testmusters n, während dieser Potentialkontrast angelegt wird, wird ein Potentialkontrast­ bild nur in einem Teilabschnitt wiederholt gebildet, in dem sich eine Verdrahtungsleitung befindet, welche bei Anlegen der Testmuster r bzw. n jeweils ein Potential unterschiedli­ cher Polarität erhält. Somit werden die Potentialkontrastbil­ der akkumuliert und es kann dadurch ein klares Potentialkon­ trastbild erhalten werden.That is, by irradiating the device under test DUT with the electron beam EB in the first mode the surface potential of the tested device DUT a potential contrast based on the test pattern poses. By generating the test pattern n while it is Potential contrast is created, becomes a potential contrast image is only repeatedly formed in a section in which there is a wiring line which is connected when the the test pattern r or n each have a potential different polarity. Thus the potential contrast which accumulates and a clear potential con get trap image.

Die Fig. 10 bis 13 zeigen, wie ein klares Potentialkontrast­ bild gebildet wird. Fig. 10 zeigt Potentiale, die an die Lei­ ter L₁, L₂, L₃ und L₄ angelegt werden, wenn das erste Testmu­ ster r anliegt. Das Beispiel in Fig. 10 zeigt den Zustand, in dem L (d. h. ein logisch L repräsentierendes Potential) an den Leiter L₁, H an den Leiter L₂, L an den Leiter L₃ und H an den Leiter L₄ angelegt wird. Die Fig. 11 zeigt Potentiale, die an die Leiter L₁ bis L₄ angelegt werden, wenn das zweite Testmuster n anliegt. Das Beispiel in Fig. 11 zeigt den Zustand, in dem L an die Leiter L₁ und L₂, und H an die Lei­ ter L₃ und L₄ angelegt wird. Figs. 10 to 13 show how a clear potential contrast image is formed. Fig. 10 shows potentials which are applied to the conductors L₁, L₂, L₃ and L₄ when the first test pattern is present. The example in Fig. 10 shows the state in which L (ie a logic L representing potential) is applied to the conductor L₁, H to the conductor L₂, L to the conductor L₃ and H to the conductor L₄. Fig. 11 shows potentials which are applied to the conductors L₁ to L₄ when the second test pattern n is present. The example in Fig. 11 shows the state in which L is applied to the conductors L₁ and L₂, and H to the conductors L₃ and L₄.

In dem Zustand von Fig. 10 ist der Bereich, der die Leiter L₁ bis L₄ enthält, überstreichender Bestrahlung mit dem Elektro­ nenstrahl EB ausgesetzt, es werden jedoch keine Bilddaten gesammelt. Danach wird das Testmuster aktualisiert, und wenn das zweite Muster n erreicht ist, wird der Musteraktualisie­ rungsbetrieb vorübergehend gestoppt. Durch Überstreichen und Bestrahlen des oben genannten Bereiches mit dem Elektronen­ strahl EB im Zustand von Fig. 11, in dem das zweite Testmu­ ster n anliegt, und durch Sammeln der Bilddaten zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, solche Potentialkontrastbilder, wie sie in Fig. 12 gezeigt sind, zu erhalten. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, erscheinen nur jene Leiter als Potentialkon­ trastbilder, deren Potentiale durch das Anlegen des ersten Testmusters r und des zweiten Testmusters n jeweils umgekehrt wurden. In diesem Beispiel erscheinen die Leiter L₂ und L₃ als Potentialkontrastbilder, während die Leiter L₁ und L₄ beide mit demselben Potential versehen wurden, und somit nicht als Potentialkontrastbild dargestellt sind.In the state of Fig. 10, the area containing the conductors L₁ to L₄ is exposed to sweeping radiation with the electron beam EB, but no image data is collected. Thereafter, the test pattern is updated, and when the second pattern n is reached, the pattern update operation is temporarily stopped. By sweeping and irradiating the above-mentioned area with the electron beam EB in the state of FIG. 11 in which the second test pattern is present, and by collecting the image data at this time, it is possible to obtain such potential contrast images as shown in FIG. 12 are shown to get. As shown in Fig. 12, only those conductors appear as potential contrast images whose potentials were reversed by applying the first test pattern r and the second test pattern n. In this example, the conductors L₂ and L₃ appear as potential contrast images, while the conductors L₁ and L₄ have both been provided with the same potential, and are therefore not shown as a potential contrast image.

Die Begründung dafür wird mit Hilfe von Fig. 13 gegeben. Nebenbei wird angenommen, daß die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB bereits für das Paar von Mustern r und n wiederholt worden ist. Da die Leiter L₁ und L₄ in beiden Fällen der Muster r und n mit L bzw. H beaufschlagt sind, bleiben ihre Oberflächenpotentiale in beiden Fällen Vs, wie es in Fig. 13, Reihe B gezeigt ist. Wenn das erste Test­ muster r anliegt, werden die Leiter L₂ und L₃ mit H- bzw. L-Potentialen versehen, welche in ihrem Logikwert entgegenge­ setzt zu jenen sind, die dort vorhanden waren, als das vor­ hergehende Muster n angelegt wurde. Daher sind die Potentiale des Isolierfilms, der die Leiter L₂ und L₃ bedeckt, positiv und negativ bezüglich des Gleichgewichtpotentials Vs (ent­ sprechend dem Potential des umgebenden Isolators), das durch die unterbrochenen Linien dargestellt ist, vorgespannt.The reason for this is given with the aid of FIG. 13. Incidentally, it is assumed that the sweeping irradiation with the electron beam EB has already been repeated for the pair of patterns r and n. Since the conductors L₁ and L₄ in both cases of the patterns r and n are subjected to L and H, their surface potentials remain Vs in both cases, as shown in FIG. 13, row B. When the first test pattern r is present, the conductors L₂ and L₃ are provided with H and L potentials, respectively, which are opposite in logic value to those that were present when the previous pattern n was created. Therefore, the potentials of the insulating film covering the conductors L₂ and L₃ are biased positively and negatively with respect to the equilibrium potential Vs (corresponding to the potential of the surrounding insulator), which is shown by the broken lines.

Wenn in diesem Zustand die getestete Einrichtung DUT mit dem Elektronenstrahl EB überstrichen und bestrahlt wird, verän­ dern sich die Potentiale derjenigen Teile des Isolierfilms, die über den Leitern L₂ und L₃ liegen, allmählich zum Gleich­ gewichtspotential Vs hin. Auf der anderen Seite bleiben die Potentiale derjenigen Teile des Isolierfilms, die über den Leitern L₁ und L₄ liegen, bei Vs. Während der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB unterliegt das Potential des Isolier­ films einem Wechsel, aber wenn die Bestrahlung gestoppt wird, tritt der Potentialwechsel nicht auf. Obwohl mehrere Testmu­ ster in dem Intervall zwischen dem ersten und dem zweiten Testmuster r und n angelegt wurden, bleiben die Potentiale Va, Vb, Vc und Vd, die als Ergebnis der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB während des Anlegens des Musters r erreicht wurden, bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Anlegen des Musters n unverändert.In this state, if the device under test DUT with the Electron beam EB is swept and irradiated, change the potentials of those parts of the insulating film which are above the conductors L₂ and L₃, gradually to the same weight potential Vs. On the other hand, they remain Potentials of those parts of the insulating film that over the Conductors L₁ and L₄ are at Vs. During the irradiation with the potential of the isolator is subject to the electron beam EB films a change, but when the radiation is stopped, the potential change does not occur. Although several test mu most in the interval between the first and the second Test patterns r and n were created, the potential remains Va, Vb, Vc and Vd, which are the result of irradiation with the Electron beam EB during the creation of the pattern r were reached up to a point in time immediately before Creation of pattern n unchanged.

Wenn die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB in dem Zustand wieder aufgenommen wird, in dem das zweite Testmuster n erzeugt und an die Leiter L₁ bis L₄ angelegt wird, werden die Potentiale derjenigen Teile, welchen Potentiale zugeführt werden, die entgegengesetzte Logikwerte zu den zuvor zuge­ führten haben (die Leiter L₂ und L₃), in Potentiale Ve und Vf überführt, die weit entfernt von dem Gleichgewichtspotential Vs liegen, und sie beginnen sich von dort aus zu verändern. Demgegenüber bleiben die Potentiale derjenigen Teile, welche mit den Potentialen desselben Logikwerts wie zuvor versehen sind, beim Gleichgewichtspotential Vs. Somit werden im Zustand, in dem das zweite Testmuster n angelegt wird, die Teile der Leiter L₁ und L₄ als Potentialkontrastbilder in demselben Grauton wie die umgebenden Bereiche dargestellt, wohingegen die Teile der Leiter L₂ und L₃ als helle und bzw. dunkle Kontrastbilder dargestellt werden, wie es in Fig. 12 gezeigt ist.When the irradiation with the electron beam EB is resumed in the state in which the second test pattern n is generated and applied to the conductors L₁ to L₄, the potentials of those parts to which potentials are supplied have the opposite logic values to those previously supplied have (the conductors L₂ and L₃), converted into potentials Ve and Vf, which are far from the equilibrium potential Vs, and they begin to change from there. In contrast, the potentials of those parts which are provided with the potentials of the same logic value as before remain at the equilibrium potential Vs. Thus, in the state in which the second test pattern n is applied, the parts of the conductors L₁ and L₄ are shown as potential contrast images in the same shade of gray as the surrounding areas, whereas the parts of the conductors L₂ and L₃ are shown as light and / or dark contrast images, as shown in Fig. 12.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, durch Anlegen des zweiten Testmusters n nach dem ersten Testmuster r, jederzeit ein Potentialkontrastbild auf demjenigen Leiter zu erhalten, wel­ cher zur Zeit des Anlegens des zweiten Testmusters n mit einer Spannung versehen wurde, deren Logikwert zu dem der zum Zeitpunkt des Anlegens des ersten Testmusters r gelieferten Spannung entgegengesetzt war. Somit können, durch Sammeln dieses Potentialkontrastbildes als Bilddaten, nach jeder Er­ zeugung des zweiten Testmusters n, Bilddaten akkumuliert wer­ den. Darüberhinaus kann ein klares Potentialkontrastbild mit verbessertem Signal/Rausch-Verhältnis erhalten werden, indem Bilddaten, die mehrmals durch Wiederholung einer solchen Pro­ zedur für das Testmuster n gesammelt wurden, gemittelt wer­ den. Durch Ändern des ersten Testmusters r zu neuen Testmu­ stern in einer sequentiellen Abfolge, können diejenigen Lei­ ter, deren Logikwert zum Zeitpunkt des Anlegens des Testmu­ sters n umgekehrt wird, einer nach dem anderen geändert wer­ den. Dies erlaubt die Beobachtung der Zustände fast aller Leiter.As described above, according to the second aspect of FIG present invention possible by applying the second Test pattern n after the first test pattern r, on at any time Obtain potential contrast image on the conductor that wel cher at the time of creating the second test pattern n with a voltage has been provided, the logic value of which corresponds to that of Time of creation of the first test pattern r delivered Tension was opposite. Thus, by collecting this potential contrast image as image data, after every Er Generation of the second test pattern n, who accumulates image data the. In addition, a clear potential contrast image with improved signal-to-noise ratio can be obtained by Image data created several times by repeating such a pro cedur were collected for the test pattern n, averaged who the. By changing the first test pattern r to new test pattern stern in a sequential order, those Lei ter whose logic value at the time the test mu sters n is reversed, one by one who changed the. This allows the observation of the states of almost everyone Ladder.

Somit ist gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Stoppmustereinstelleinrichtung 203 so ausgebildet, daß sie das erste und das zweite Testmuster r und n einstellt, und es wird der Leiterteil, welcher Spannungen entgegenge­ setzter Logikwerte erhält, wenn das erste und das zweite Testmuster r bzw. n angelegt wird, nach jeder zeitweiligen Einstellung des Musteraktualisierungsbetriebes immer als ein Potentialkontrastbild dargestellt, wenn das zweite Testmuster n angelegt wird. Somit kann ein derartiges Potentialkontrast­ bild wiederholt erhalten werden. Folglich könnte durch Mitte­ lung einer Vielzahl von Potentialkontrastbildern ein klares Bild beobachtet werden. Auch das erleichtert die Analyse eines Fehlers. Thus, according to the second aspect of the present invention, the stop pattern setting means 203 is configured to set the first and second test patterns r and n, and it becomes the conductor part which receives voltages of opposite logic values when the first and second test patterns r and n n is always displayed as a potential contrast image after each temporary setting of the pattern update operation when the second test pattern n is applied. Thus, such a potential contrast image can be obtained repeatedly. As a result, a clear image could be observed by averaging a plurality of potential contrast images. This also makes it easier to analyze an error.

Darüberhinaus ist, gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, das Potentialkontrastbild feststehend, da das Potentialkontrastbild, das jedesmal erhalten wird, auf den Leiterteil begrenzt ist, der mit Spannungen entgegengesetzter Logikwerte versehen wird, wenn das erste bzw. das zweite Testmuster angelegt wird, und es kann daher klar im Ganzen gesehen werden. Mit anderen Worten, es kann ein leicht zu beobachtendes Bild erhalten werden. In diesem Fall ist es jedoch auch möglich, dadurch ein Potentialkontrastbild eines zunächst nicht sichtbaren Teils zu erhalten, daß das erste Testmuster nacheinander zu neuen Mustern geändert wird. D.h., es können Potentialkontrastbilder aller Leiter erhalten wer­ den, indem das erste Testmuster sequentiell zu neuen geändert wird und die entsprechenden Potentialkontrastbilder zusammen­ geführt werden.Furthermore, according to the second aspect of the present Invention, the potential contrast image fixed, since that Potential contrast image that is obtained each time on the Conductor part is limited, the opposite with voltages Logic values are provided when the first or the second Test pattern is created and it can therefore be clear on the whole be seen. In other words, it can be an easy one observing image can be obtained. In this case it is however also possible, thereby a potential contrast image of a to get the part not initially visible that the first Test pattern is changed to new patterns one after the other. That is, potential contrast images of all conductors can be obtained by sequentially changing the first test pattern to new ones and the corresponding potential contrast images together be performed.

Wie oben beschrieben, erhält man das Potentialkontrastbild, indem ein Bereich der getesteten Einrichtung DUT mit einem Elektronenstrahl überstrichen und bestrahlt wird, während an diese ein gewünschtes Testmuster angelegt wird, und indem die Größe der Sekundäremission als Bilddaten gesammelt wird. Jedoch gibt es im Fall eines IC-Chips, der auf seiner gesamten Oberfläche mit einem Isolierfilm bedeckt ist, ein Phänomen, bei dem die auf dem Isolierfilm gebildete Poten­ tialverteilung im Verhältnis der Größe der Bestrahlung durch die Elektronen, wie oben beschrieben, verschwindet. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache kann das Signal/Rausch­ verhältnis des Potentialkontrastbildes nur geringfügig verbessert werden, selbst wenn die Bilddaten vielfach gesam­ melt werden.As described above, you get the potential contrast image, by dividing an area of the device under test with a Electron beam is swept and irradiated while on a desired test pattern is created, and by the Size of the secondary emission is collected as image data. However, in the case of an IC chip that is on its entire surface is covered with an insulating film Phenomenon in which the pots formed on the insulating film tial distribution in relation to the size of the radiation the electron disappears as described above. Under Taking this fact into account, the signal / noise ratio of the potential contrast image only marginally can be improved even if the image data is often total be melted.

Eine mögliche Lösung dieses Problems ist es, Testmuster eines nach dem anderen zu aktualisieren und die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl fortzuführen, bis das bestiumite Testmuster n erreicht ist. Da das IC-Chip mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, während die Testmuster mit hoher Geschwindigkeit aktualisiert werden, nimmt bei diesem Verfahren das Potential des Isolierfilms, der die Oberfläche des IC-Chips bedeckt, einen Mittelwert von Potentialvariatio­ nen der Verdrahtungsleitungen an, d. h., einen zwischen H und L liegenden Wert. Wenn der Musteraktualisierungsprozeß nach Erzeugung des bestimmten Testmusters n stoppt, kann die Potentialverteilung, die von dem Testmuster abhängt, als ein Potentialkontrastbild gesammelt werden. Indem der Musterak­ tualisierungsprozeß nach Sammlung der Bilddaten wiederaufge­ nommen und die weitere überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl fortgesetzt wird, nimmt das Potential des Isolierfilms wieder den Zwischenwert zwischen H und L an.One possible solution to this problem is to test a sample one by one to update and the sweeping To continue irradiation with the electron beam until the bestiumite test pattern n is reached. Since the IC chip with the Electron beam is irradiated while using the test pattern  high speed updates takes place at this Process the potential of the insulating film covering the surface of the IC chip covered, an average of potential variation the wiring lines, i.e. i.e., one between H and L lying value. If the pattern update process after Generation of the specific test pattern n stops, the Potential distribution, which depends on the test pattern, as a Potential contrast image can be collected. By the pattern ac Refresh process after collecting the image data take and the further sweeping radiation with the Electron beam continues, takes the potential of the Insulating film again the intermediate value between H and L.

Indem dies wiederholt wird, kann das Potentialkontrastbild im Zustand des Anlegens des gewünschten Testmusters wiederholt erhalten werden. Dies erhöht die Menge der Bilddaten, und die Bildqualität des Potentialkontrastbildes kann durch Mittelung der so gesammelten Bilddaten verbessert werden.By repeating this, the potential contrast image in the Repeated state of creation of the desired test pattern be preserved. This increases the amount of image data, and the Image quality of the potential contrast image can be averaged of the image data thus collected can be improved.

Dennoch hat dieses Verfahren einen Mangel, wie er nachfolgend erwähnt wird. D.h., wie man aus der oben gegebenen Beschrei­ bung entnehmen kann, erscheinen gemäß dem unmittelbar vor der zeitweiligen Einstellung des Musteraktualisierungsbetriebes, nach Erzeugung eines gewünschten Testmusters vorhandenen Potential, einige Verdrahtungsleitungen als Potentialkon­ trastbilder, einige jedoch nicht. Dies ist für die Fehlerana­ lyse nicht wünschenswert.Nevertheless, this method has a shortcoming, as it follows mentioned. That is, how to use the description given above exercise can appear according to the immediately before the temporary cessation of the model update operation, after creating a desired test pattern Potential, some wiring lines as potential con trap images, but not some. This is for the Fehlerana lysis not desirable.

Fig. 14 zeigt in Blockform das Elektronenstrahlmeßfühlersy­ stem gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, und eine Ausführungsform des IC-Analysesystems, das dieses ver­ wendet. Die Teile, die jenen in Fig. 7 entsprechen, werden durch dieselben Bezugszahlen bestimmt. Das bauliche Haupt­ merkmal des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 mehrere Bilddatenprozessoren 305A und 305B enthält, sowie eine Recheneinrichtung 310, um die Differenz zwischen Bilddaten, die durch die Bilddatenprozessoren 305A und 305B gesammelt wurden, zu erhalten. Auch kann in dieser Ausführungsform der Schreibendesignalgenerator enthalten sein, der das Schreib­ endesignal WCMP erzeugt, das die Beendigung der Sammlung von Bilddaten anzeigt. Diese Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Fall beschrieben, in dem der Schreibendesignalgenera­ tor 308 vorhanden ist, aber es ist ebenso möglich eine Bauart zu verwenden, in der der Schreibendesignalgenerator 308 weg­ gelassen wird, und in der die Hauptsteuereinrichtung 204 den Musteraktualisierungsbetrieb vorübergehend anhält, nachdem sie festgestellt hat, daß die vorbestimmten Muster r und n jeweils erreicht wurden, und den Musteraktualisierungsbetrieb nach einem zuvor bestimmten Zeitabschnitt (länger als die Bilddatensammlungsperiode) nach der Erzeugung der Stopp­ signale STP1 und STP2 wieder aufnimmt. Fig. 14 shows in block form the Elektronenstrahlmeßfühlersy stem according to the third aspect of the present invention, and an embodiment of the IC analysis system This applies ver. The parts corresponding to those in Fig. 7 are identified by the same reference numerals. The structural main feature of the third aspect of the present invention is that the Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 includes a plurality of image data processors 305 A and 305 B, and a computing device 310, the difference between image data which have been collected by the image data processor 305 A and 305 B to receive. Also in this embodiment, the write end signal generator can be included, which generates the write end signal WCMP, which indicates the completion of the collection of image data. This embodiment will be described in connection with the case where the write end signal generator 308 is present, but it is also possible to use a type in which the write end signal generator 308 is omitted and in which the main controller 204 temporarily stops the pattern update operation after it has determined that the predetermined patterns r and n have each been reached, and resumes the pattern update operation after a predetermined period of time (longer than the image data collection period) after the generation of the stop signals STP1 and STP2.

Wenn er feststellt, daß einer der Bilddatenprozessoren 305A oder 305B die Sammlung von Bilddaten beendet hat, erzeugt der Schreibendesignalgenerator 308 das Schreibendesignal WCMP, welches an die Hauptsteuereinrichtung 204, die in der IC-Testeinheit 200 vorhanden ist, übergeben wird. Die Haupt­ steuereinrichtung 204 antwortet auf das Schreibendesignal WCMP mit der Übergabe eines Befehls an den Testmustergenera­ tor 210, den Musteraktualisierungsbetrieb wieder aufzunehmen. Somit wird der Testmustergenerator 210 aus seinem Stoppzu­ stand gelöst und nimmt den Musteraktualisierungsbetrieb wie­ der auf.If it determines that one of the image data processors 305 A or 305 B has finished collecting image data, the write end signal generator 308 generates the write end signal WCMP, which is passed to the main control device 204 , which is present in the IC test unit 200 . The main controller 204 responds to the write end signal WCMP by giving a command to the test pattern generator 210 to resume the pattern update operation. Thus, the test pattern generator 210 is released from its stop state and resumes the pattern update operation.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und vorausgesetzt, daß zum Beispiel die Stoppmuster r und n in der Stoppmusterein­ stelleinrichtung 203 eingestellt sind, steuert die Haupt­ steuereinrichtung 204, immer wenn das Stoppmuster r oder n erzeugt wird, den Testmustergenerator 210 an, um den Testmu­ steraktualisierungsbetrieb zu stoppen, und hält ihn in dem Zustand, in dem er das Testmuster r oder n ausgibt. Dies wird in Fig. 15 gezeigt. In Fig. 15 zeigt Reihe A ein Startsignal und Reihe B ein Testmustersignal. Wenn das Muster des Testmu­ stersignals r oder n erreicht, veranlaßt die Hauptsteuerein­ richtung 204 den Testmustergenerator 210 den Musteraktuali­ sierungsbetrieb zu stoppen, und hält ihn in dem Zustand, in dem das Muster r oder n ausgegeben wird. Zur selben Zeit erzeugt die Hauptsteuereinrichtung 204 das Stoppsignal STP1 oder STP2, das an den Bilddatenprozessor 305 übergeben wird und diesen veranlaßt, mit der Sammlung von Bilddaten zu beginnen. Fig. 15, Reihe F, zeigt die Bilddatensammlungspe­ riode.According to the third aspect of the invention, and provided that, for example, the stop patterns r and n are set in the stop pattern adjuster 203 , the main controller 204 drives the test pattern generator 210 to update the test pattern whenever the stop pattern r or n is generated stop and keep it in the state in which it outputs the test pattern r or n. This is shown in Figure 15. In Fig. 15, row A shows a start signal and row B shows a test pattern signal. If the pattern of the Testmu achieved stersignals r or n, causes the Hauptsteuerein direction 204 to test pattern generator 210 to stop the sierungsbetrieb Musteraktuali, and holds it in the state in which the pattern is output r or n. At the same time, the main controller 204 generates the stop signal STP1 or STP2, which is passed to the image data processor 305 and causes it to begin collecting image data. Fig. 15, Row F shows the Bilddatensammlungspe Riode.

Wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsform, kann die Beendigung der Sammlung von Bilddaten z. B. erkannt wer­ den, indem ein vertikales Austastsignal erfaßt wird, das anzeigt, daß ein Bild mit dem Elektronenstrahl EB abgetastet worden ist. Durch Erzeugung des Schreibendesignals WCMP nach Erfassen eines oder einer gewünschten Anzahl von vertikalen Austastsignalen, kann das Schreibendesignal WCMP erzeugt wer­ den, wenn der Elektronenstrahl EB einen, oder eine gewünschte Anzahl von Bildern abgetastet hat. Fig. 15, Reihe G, zeigt das Schreibendesignal WCMP. Wo der Schreibendesignalgenerator 308 nicht benutzt wird, kann der Musteraktualisierungsbetrieb wiederaufgenommen werden, indem eine bestimmte Zeitverzöge­ rung nach der Erzeugung der Stoppsignale STP1 oder STP2 so abgeschätzt wird, daß die Bilddatensammlung beendet worden ist.As in the case of the previously described embodiment, the completion of the collection of image data may e.g. B. recognized who by detecting a vertical blanking signal indicating that an image has been scanned with the electron beam EB. By generating the write end signal WCMP after detecting one or a desired number of vertical blanking signals, the write end signal WCMP can be generated when the electron beam EB has scanned one or a desired number of images. Fig. 15, Row G indicates the writing end signal WCMP. Where the write end signal generator 308 is not used, the pattern update operation can be resumed by estimating a certain time delay after the generation of the stop signals STP1 or STP2 so that the image data collection has been completed.

Durch die Übergabe des Schreibendesignals WCMP an die Haupt­ steuereinrichtung 204 wird der Testmustergenerator 210 aus seinem Stoppzustand gelöst, aktualisiert das Testmuster nach r+1, r+2, . . . , oder n+1, n+2, . . . , und gibt das letzte Muster LST aus, wie in Fig. 15B gezeigt. Im Falle, daß die Erzeugung einer Folge von Testmustern (1 bis LST) auf einmalig einge­ stellt ist, stoppt der Testmustergenerator 210 im Zustand der Ausgabe des letzten Musters LST.By transferring the write end signal WCMP to the main control device 204 , the test pattern generator 210 is released from its stop state, updates the test pattern to r + 1, r + 2,. . . , or n + 1, n + 2,. . . , and outputs the last pattern LST as shown in Fig. 15B. In the event that the generation of a sequence of test patterns ( 1 to LST) is set to once, the test pattern generator 210 stops in the state of the output of the last pattern LST.

Im Falle, daß der Testmustergenerator 210 eingestellt ist, die Mustererzeugung fortzusetzen und den Musteraktualisie­ rungsbetrieb beim führenden Muster wiederaufzunehmen, nachdem die Sammlung von Bilddaten so eingestellt ist, daß sie beim führenden Muster fortgesetzt wird, stoppt er automatisch nach der Erzeugung des Testmusters r und kehrt nach der Beendigung der Sammlung von Bilddaten durch den Bilddatenprozessor 305A zum führenden Muster zurück, von wo aus er wieder beginnt. Im nächsten Zyklus stoppt der Testmustergenerator 210 beim Test­ muster n, und kehrt, nach der Bilddatensammlung durch den Bilddatenprozessor 305B, zum führenden Testmuster zurück, und wiederholt die Mustererzeugung, wie in Fig. 16 gezeigt. Auf diese Art können Bilddaten bzw. Gruppen von Bilddaten, die während des Anlegens der bestimmten Testmuster r und n erhältlich sind, automatisch vielfach in den Bilddatenprozes­ soren 305A und 305B gesammelt werden. Die Erzeugung des Test­ musters kann durch den Stoppschalter 202 beendet werden.In the event that the test pattern generator 210 is set to continue pattern generation and resume the pattern update operation on the leading pattern after the collection of image data is set to continue the leading pattern, it automatically stops and returns after the test pattern r is generated after completion of the collection of image data by the image data processor 305 A back to the leading pattern from where it starts again. In the next cycle, test pattern generator 210 stops at test pattern n and, after image data collection by image data processor 305 B, returns to the leading test pattern and repeats pattern generation, as shown in FIG. 16. In this way, image data or groups of image data R while applying the particular test pattern and n are available, automatically many sensors in the Bilddatenprozes 305 A and 305 B are collected. The generation of the test pattern can be stopped by the stop switch 202 .

Wie oben beschrieben, werden gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, jeweilige Bilddaten (oder Gruppen von Bilddaten) zum Zeitpunkt des Anlegens verschiedener Testmu­ ster in die Bilddatenprozessoren 305A und 305B geladen. D.h., daß die Bilddaten im Zustand des Anlegens des Testmusters r an die getestete Einrichtung DUT in den Bilddatenprozessor 305A geladen werden, und die Bilddaten im Zustand des Anle­ gens des Testmusters n an die getestete Einrichtung DUT in den Bilddatenprozessor 305B geladen werden. Die Differenz­ bilddaten können auch durch eine Prozedur erhalten werden, bei welcher der Bilddatenprozessor 305A der Recheneinrichtung 310 eine invertierte Version der Bilddaten für das Testmuster r, die von dem internen Speicher ausgelesen wurden, übergibt, und die Recheneinrichtung 310 Bilddaten erzeugt, welche die Summe der invertierten Version der Bilddaten für das Muster r und der Bilddaten für das Muster n sind, und die Summenbild­ daten an den Monitor 306 übergibt.As described above, according to the third aspect of the present invention, respective image data (or groups of image data) are loaded into the image data processors 305 A and 305 B at the time of applying different test patterns. That is, the image data in the state of applying the test pattern r to the device under test DUT is loaded into the image data processor 305 A, and the image data in the state of applying the test pattern n to the device DUT under test is loaded into the image data processor 305 B. The difference image data can also be obtained by a procedure in which the image data processor 305 A of the computing device 310, r is an inverted version of the image data for the test pattern read out from the internal memory, hands, and the computing device 310 generates image data which is the sum the inverted version of the image data for the pattern r and the image data for the pattern n, and the total image data is passed to the monitor 306 .

Die jeweiligen Bilddaten, welche in die Bilddatenprozessoren 305A und 305B geholt wurden, werden an die Recheneinrichtung 310 übergeben, worin Bilddaten entsprechend der Differenz zwischen diesen beiden Teilen oder Gruppen von Bilddaten erzeugt werden. Durch Darstellung der Differenzbilddaten auf dem Monitor 306, wird das Potentialkontrastbild (ein Diffe­ renzpotentialkontrastbild) ein klares Bild. Der Grund dafür wird nachfolgend gegeben.The respective image data which were fetched into the image data processors 305 A and 305 B are transferred to the computing device 310 , in which image data are generated in accordance with the difference between these two parts or groups of image data. By displaying the difference image data on the monitor 306 , the potential contrast image (a differential potential contrast image) becomes a clear image. The reason for this is given below.

Wie im Fall der Fig. 10 und 11 soll angenommen werden, daß die Potentiale L, H, L und H an die Verdrahtungsleitungen L₁, L₂, L₃ und L₄ in der getesteten Einrichtung DUT angelegt wer­ den, wenn das Testmuster r anliegt, und daß die Potentiale L, L, H und H an die Leiter L₁, L₂, L₃ und L₄ angelegt werden, wenn das Testmuster n anliegt.As in the case of FIGS. 10 and 11, it should be assumed that the potentials L, H, L and H are applied to the wiring lines L₁, L₂, L₃ and L₄ in the device under test DUT who when the test pattern r is present, and that the potentials L, L, H and H are applied to the conductors L₁, L₂, L₃ and L₄ when the test pattern n is present.

Die Fig. 17A und 17B zeigen Potentialkontrastbilder, die wäh­ rend des Anlegens der Testmuster r und n nach der Wiederho­ lung der Elektronenstrahlbestrahlung dafür erhalten wurden. Diese Potentialkontrastbilder erhält man während des Anlegens der Muster r und n, die in Fig. 13 gezeigt sind, und somit sind die Bilder in Fig. 17B dieselben wie diejenigen, die in Fig. 12 gezeigt werden. Von den in den Fig. 17A und 17B gezeigten Potentialkontrastbildern verschwinden beide Poten­ tialkontrastbilder der Leiter L₁ und L₄, und es bleiben nur die Potentialkontrastbilder der Leiter L₂ und L₃ übrig. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, daß die Leiter L₁ und L₄ beide mit demselben Potential versehen werden, wenn das Test­ muster r angelegt wird und wenn das Testmuster n angelegt wird, wie zuvor erwähnt. Auf der anderen Seite werden Poten­ tialkontrastbilder entgegengesetzter Logikwerte auf jedes Anlegen der Testmuster r und n hin gebildet, da der Logikwert des Potentials, welches an den Isolierfilm, der über den Lei­ tern L₂ und L₃ liegt, jedesmal umgekehrt wird, wenn die Test­ muster r und n angelegt werden. FIGS. 17A and 17B show potential contrast images currency rend r the application of the test pattern and n after the Wiederho development of electron beam irradiation were obtained for it. These potential contrast images are obtained during the application of the patterns r and n shown in FIG. 13, and thus the images in FIG. 17B are the same as those shown in FIG. 12. Of the potential contrast images shown in FIGS . 17A and 17B, both potential contrast images of the conductors L₁ and L₄ disappear, and only the potential contrast images of the conductors L₂ and L₃ remain. The reason for this lies in the fact that the conductors L₁ and L₄ are both provided with the same potential when the test pattern r is applied and when the test pattern n is applied, as previously mentioned. On the other hand, potential contrast images of opposite logic values are formed each time the test patterns r and n are applied, since the logic value of the potential which is due to the insulating film which lies above the conductors L₂ and L₃ is reversed each time the test pattern r and n are created.

Somit wird, gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung, der Potentialkontrast von jedem der Leiter L₂ und L₃ hervorgehoben, wie in Fig. 17C gezeigt, indem man mit der Recheneinrichtung 310 die Differenz zwischen den Bilddaten, welche in die Bilddatenprozessoren 305A und 305B für die Muster r bzw. n aufgenommen wurden, erhält. Durch Darstellung der Differenzbilddaten auf dem Monitor 306 wird die Qualität des angezeigten Bildes erhöht und auch seine Auflösung ver­ bessert.Thus, according to the third aspect of the present invention, the potential contrast of each of the conductors L₂ and L₃ is emphasized, as shown in Fig. 17C, by using the calculator 310, the difference between the image data, which in the image data processors 305 A and 305 B were recorded for the patterns r and n. By displaying the difference image data on the monitor 306 , the quality of the displayed image is increased and its resolution is also improved.

Darüberhinaus ist es gemäß dem dritten Aspekt der vorliegen­ den Erfindung möglich, die Differenz zwischen den Potential­ kontrastbildern, die im Zustand des Anlegens des ersten Test­ musters vorliegen, und den Potentialkontrastbildern, die im Zustand des Anlegens des zweiten Testmusters vorliegen, zu erhalten. Deshalb ist es möglich, nur einen fehlerhaften Teil als ein Potentialkontrastbild darzustellen, indem z. B. das erste und das zweite Testmuster auf dasselbe Muster einge­ stellt werden und unterschiedliche Bedingungen für den ersten und den zweiten Bilddatensammlungsbetrieb vorgegeben werden. D.h., daß die getestete Einrichtung DUT bei einer normalen Spannung von 5 V für den ersten Bilddatensammlungsprozeß, und von 6,0 V für den zweiten Bilddatensammlungsprozeß betrieben wird. Im Falle des Betriebes der getesteten Einrichtung DUT mit 6,0 V wird, wenn sich eine Anomalität während des Betrie­ bes entwickelt, nur ein Teil in dem Potentialkontrastbild dargestellt, in dem ein Potential, das unterschiedlich zu dem vorhergehenden ist, auftritt. Mit anderen Worten, nur ein fehlerhafter Teil wird dargestellt und er kann somit sofort bestimmt werden.Furthermore, it is according to the third aspect of the present the invention possible the difference between the potential contrast images in the state of creating the first test pattern and the potential contrast images, which are in the Condition of the creation of the second test pattern are present, too receive. Therefore it is possible to have only one defective part to represent as a potential contrast image by z. B. that first and the second test pattern on the same pattern and different conditions for the first and the second image data collection operation are specified. That is, the device under test DUT at normal Voltage of 5 V for the first image data collection process, and operated from 6.0 V for the second image data collection process becomes. In the case of operation of the tested device DUT becomes 6.0 V if there is an abnormality during operation bes developed, only a part in the potential contrast image shown in which a potential that is different from that previous is occurs. In other words, just one defective part is shown and it can therefore immediately be determined.

Wie oben beschrieben, werden gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, unterschiedliche Testmuster, z. B. r und n, im gegenseitigen Wechsel angelegt, und es wird die Differenz zwischen den Bilddaten der jeweils resultierenden Potentialkontrastbilder dargestellt. Somit kann die Qualität des Bildes gegenüber dem Potentialkontrastbild, das im Zustand des Anlegens von einem der beiden Testmuster r und n gebildet wird, weiter verbessert werden. Daraus ergibt sich, daß die Potentialverteilungen der Verdrahtungsleitungen in dem IC-Chip mit hoher Genauigkeit analysiert werden können, und daß ein fehlerhafter Teil in kurzer Zeit lokalisiert wer­ den kann.As described above, according to the third aspect of the present invention, different test patterns, e.g. B. r and n, created in alternation, and it becomes the Difference between the image data of the resulting one Potential contrast images shown. So the quality of the image versus the potential contrast image that is in the Condition of the creation of one of the two test patterns r and n is formed, further improved. This results in, that the potential distributions of the wiring lines in the IC chip can be analyzed with high accuracy,  and that a faulty part can be localized in a short time that can.

Durch Beibehalten des Testmusters n, aber Auswahl anderer 3 Testmuster als das Testmuster r, ist es möglich, Potential­ kontrastbilder anderer Leiter zu beobachten, die mit der Kom­ bination der Testmuster r und n nicht erhältlich sind. Dar­ überhinaus ist es möglich, nur einen anomal funktionierenden Teil selektiv darzustellen, indem dasselbe Testmuster, z. B., n, wiederholt angelegt wird, und beispielsweise die Speise­ spannung der getesteten Einrichtung DUT nach jedem Anlegen des Testmusters, oder die Treiberspannung aufgrund des ange­ legten Musters, geändert wird, und dann das Differenzpoten­ tialkontrastbild dargestellt wird. Somit kann in diesem Fall der fehlerhafte Teil direkt bestimmt werden.By keeping the test pattern n but selecting others 3 test pattern than the test pattern r, it is possible to potential to observe contrast images of other conductors working with the com combination of test patterns r and n are not available. Dar moreover, it is possible to have only one abnormally functioning Selectively display part by using the same test pattern, e.g. B., n, repeatedly applied, and for example the food voltage of the tested device DUT after each application of the test pattern, or the driver voltage due to the indicated pattern, is changed, and then the difference potential tial contrast image is displayed. So in this case the faulty part can be determined directly.

Wie zuvor mit Bezug auf die Ausführungsform in Fig. 14 beschrieben wurde, wird, wenn das Potential der Verdrahtungs­ leitung nach jedem Anlegen der Testmuster r und n in seinem Logikwert umgekehrt wird, ein Potentialkontrast umgekehrten Logikwerts in dem Isolierfilm, der über dem Leiter liegt, erzeugt, wenn die Testmuster r und n beide angelegt werden. Indem man Bilddaten erhält, die den jeweiligen Bilddaten für diese Muster r und n entsprechen, wird der Potentialkontrast hervorgehoben und das Signal/Rauschverhältnis verbessert. Somit kann ein Potentialkontrastbild mit hervorragender Auf­ lösung erhalten werden. Wie aus den Fig. 13, 17A, 17B und 17C entnommen werden kann, erhält man ein graues Differenzkon­ trastbild, wenn Potentiale desselben Logikwerts für die Test­ muster r und n vorgegeben werden. Wenn L bzw. H für die Test­ muster r bzw. n vorgegeben werden, erhält man ein schwarzes Differenzkontrastbild, und wenn H bzw. L für die Testmuster r bzw. n vorgegeben werden, erhält man ein weißes Differenzkon­ trastbild. Durch Vergleichen der Differenzkontrastbilder für das angelegte logische Signal für einander entsprechende zugehörige Verdrahtungsleitungen eines nicht defekten ICs und eines defekten ICs bei Verwendung der oben erwähnten Kombina­ tionen, kann ein Fehler des getesteten ICs bestimmt werden.As described above with reference to the embodiment in Fig. 14, if the potential of the wiring line is reversed in logic value after each application of the test patterns r and n, a potential contrast of inverted logic value becomes in the insulating film overlying the conductor. generated when the test patterns r and n are both applied. By obtaining image data which correspond to the respective image data for these patterns r and n, the potential contrast is emphasized and the signal / noise ratio is improved. Thus, a potential contrast image with an excellent resolution can be obtained. As can be seen from FIGS. 13, 17A, 17B and 17C, a gray difference contrast image is obtained if potentials of the same logic value are specified for the test patterns r and n. If L and H are specified for the test patterns r and n, a black difference contrast image is obtained, and if H and L are specified for the test patterns r and n, a white difference contrast image is obtained. By comparing the difference contrast images for the applied logic signal for corresponding wiring lines of a non-defective IC and a defective IC using the above-mentioned combinations, an error of the tested IC can be determined.

In Tabelle 1 von Fig. 18 werden das Vorhandensein oder Fehlen der Differenz zwischen Differenzkontrastbildern eines nicht defekten ICs und eines defekten ICs, und das Vorhandensein oder Fehlen eines Fehlerisolations- oder Fehlerlokalisie­ rungsproblems in Verbindung mit allen möglichen Kombinationen von Logikmustern der sich entsprechenden Verdrahtungsleitun­ gen von beiden ICs gezeigt. In den Positionen Nr. 3, Nr. 8, Nr. 9 und Nr. 14 sind die logischen Signale an den zugehöri­ gen Verdrahtungsleitungen der beiden ICs dieselben, und somit werden natürlich die Differenzkontrastbilder gleich. Ein Feh­ lerisolationsproblem ist in den Positionen Nr. 2 und Nr. 11 gezeigt. D.h., obwohl die Testmuster für die sich entspre­ chenden Verdrahtungsleitungen des nicht defekten und des defekten ICs unterschiedliche Logikwerte besitzen, unter­ scheiden sich die Differenzkontrastbilder nicht. Es wird nachfolgend eine Beschreibung einer Lösung dieses Problems gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.Table 1 of Fig. 18 shows the presence or absence of the difference between difference contrast images of a non-defective IC and a defective IC, and the presence or absence of a fault isolation or fault location problem associated with all possible combinations of logic patterns of the corresponding wiring lines of shown on both ICs. In positions No. 3, No. 8, No. 9 and No. 14, the logic signals on the associated wiring lines of the two ICs are the same, and thus of course the difference contrast images become the same. A fault isolation problem is shown in items # 2 and # 11. That is, although the test patterns for the corresponding wiring lines of the non-defective and the defective IC have different logic values, the difference contrast images do not differ. A description will now be given of a solution to this problem according to the present invention.

Mit Bezug auf Fig. 19 wird das Verfahren gemäß der vorliegen­ den Erfindung, angewendet auf die Ausführungsform von Fig. 14, beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird die Stromversor­ gung der getesteten Einrichtung DUT in der Stellung AUS gehalten, der Zustand, daß kein Testmuster angelegt wird, wird als ein Fall betrachtet, bei dem das erste Testmuster r mit insgesamt L-Pegel angelegt wird, die Oberfläche der gete­ steten Einrichtung DUT wird mit dem Elektronenstrahl EB wäh­ rend der Strom-AUS-Periode überstrichen und bestrahlt, und dann werden die Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305A übernommen. Die Hauptsteuereinrichtung 204 bewirkt die EIN/AUS-Steuerung der Stromversorgung der getesteten Einrich­ tung und gibt bei der Einleitung der Strom-AUS-Periode das Stoppsignal STP1 aus. Während der Strom-AUS-Periode befinden sich alle Verdrahtungsleitungen der getesteten Einrichtung DUT auf L. Wenn das Säulensteuerteil 307 die überstreichende Bestrahlung der getesteten Einrichtung mit den Elektronen­ strahl in der Strom-AUS-Periode durchführt und der Bilddaten­ prozessor 305A die Datensammlung beendet, erzeugt der Schreibendesignalgenerator 308 das Schreibendesignal WCMP. Die Hauptsteuereinrichtung 204 antwortet auf das Signal WCMP mit dem EIN-schalten der Stromversorgung der getesteten Ein­ richtung DUT und startet den Testmustergenerator 210. Wenn das Testmuster n erzeugt wird, ist die Stromversorgung im EIN-Zustand und das Muster n wird angelegt, wie zuvor mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben, und in diesem Zustand werden die Bilddaten des Potentialkontrastbildes der getesteten Ein­ richtung DUT in den Bilddatenprozessor 308B übernommen. Die Differenz zwischen den jeweiligen Bilddaten, die von den Bilddatenprozessoren 308A und 308B ausgelesen wurden, wird mit der Recheneinrichtung 310 berechnet, und als Differenz­ kontrastbilddaten dem Monitor 306 übergeben. In Tabelle II von Fig. 20 werden entsprechende Differenzkontrastbilder von dem nicht defekten und dem defekten IC gezeigt, die durch dieses Verfahren erhalten wurden, sowie das Vorhandensein oder Fehlen eines Unterschiedes zwischen den Kontrastbildern und die Fehlerisolationsmöglichkeit.With reference to Fig. 19, the method according to the present the invention, applied to the embodiment of FIG. 14 will be described. According to this method, the power supply of the device under test DUT is kept in the OFF position, the state that no test pattern is applied is regarded as a case in which the first test pattern r with a total L level is applied, the surface of the gete constant device DUT with the electron beam EB currency rend the power-OFF period overlined and irradiated, and then the image data is taken over 305 A in the image data processor. The main controller 204 effects ON / OFF control of the power supply of the device under test and outputs the stop signal STP1 when the power OFF period is initiated. During the power-off period, all wiring lines of the device under test DUT are at L. When the column control part 307 performs the scanning of the device under test with the electron beam in the power-off period and the image data processor 305 A ends the data collection, the write end signal generator 308 generates the write end signal WCMP. The main controller 204 responds to the WCMP signal by turning ON the power of the device under test DUT and starts the test pattern generator 210 . When the test pattern n is generated, the power supply is in the ON state and the pattern n is applied as previously described with reference to Fig. 14, and in this state the image data of the potential contrast image of the device under test is DUT into the image data processor 308B accepted. The difference between the respective image data, which were read out by the image data processors 308 A and 308 B, is calculated with the computing device 310 and transferred to the monitor 306 as the difference contrast image data. In Table II of Fig. 20, corresponding difference contrast images of the non-defective and the defective IC obtained by this method are shown, as well as the presence or absence of a difference between the contrast images and the error isolation possibility.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren werden das nicht defekte und das defekten IC, während der Periode mit Stromversorgung AUS, welches die Periode des Anlegens des virtuellen Testmu­ sters r ist, auf L gehalten, und, wie aus Tabelle II ersicht­ lich, ist die Anzahl der logischen Kombinationen der Muster r und n in jedem Verdrahtungsleiter nur 4. Wenn die logische Kombination in dem Verdrahtungsleiter des defekten ICs die­ selbe ist wie in dem nicht defekten IC, sind die resultieren­ den Differenzkontrastbilder identisch, und wenn die logische Kombination in dem defekten IC sich von der des nicht defek­ ten ICs unterscheidet (d. h. wenn ein Fehler vorliegt), dann unterscheiden sich auch die Differenzkontrastbilder. Somit kann ein Fehler des defekten ICs immer als ein Unterschied im Differenzkontrastbild im Vergleich zu dem des nicht defekten ICs erfaßt werden. Daneben kann der in Fig. 19 dargestellte Betrieb so modifiziert werden, daß nach Beendigung der Samm­ lung von Bilddaten, die aus dem Anlegen des Testmusters n resultieren, der Betrieb zu dem virtuellen Testmuster r (d. h. die Periode mit Stromversorgung AUS) zurückkehrt, wie in Fig. 21 gezeigt.In the above-described method, the non-defective and the defective IC are kept at L during the power-off period, which is the period of applying the virtual test pattern r, and, as can be seen from Table II, the number of logical combinations of the patterns r and n in each wiring conductor only 4. If the logical combination in the wiring conductor of the defective IC is the same as in the non-defective IC, the resultant difference contrast images are identical, and if the logical combination in the defective IC differs from that of the non-defective IC (ie if there is an error), the difference contrast images also differ. Thus, a defect of the defective IC can always be detected as a difference in the difference contrast image compared to that of the non-defective IC. In addition, the operation shown in FIG. 19 can be modified so that after the completion of the collection of image data resulting from the creation of the test pattern n, the operation returns to the virtual test pattern r (ie, the period with the power supply OFF), as in FIG Fig. 21 shown.

Wie oben beschrieben, werden gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Bilddaten während der Periode mit Stromversorgung AUS, und durch das gewünschte Testmuster n entstehende Bilddaten in die Bilddatenprozessoren 305A bzw. 305B übernommen, und es wird das Differenzkontrastbild berechnet und dargestellt, durch welches ein fehlerhafter Teil des getesteten ICs unterschiedlich zu dem entsprechenden Teil eines nicht defekten ICs dargestellt werden kann.As described above, according to the fourth aspect of the present invention, the image data during the period with the power supply OFF, and image data resulting from the desired test pattern n are transferred to the image data processors 305 A and 305 B, respectively, and the difference contrast image is calculated and displayed, through which a defective part of the tested IC can be represented differently from the corresponding part of a non-defective IC.

Es ist ersichtlich, daß viele Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen des neuen Konzepts der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It can be seen that many modifications and variations can be made without the scope of the new concept to leave the present invention.

Claims (12)

1. IC-Analysesystem, umfassend: ein Elektronenstrahl­ meßfühlersystem (300), welches die Oberfläche einer geteste­ ten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahl­ ten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt; und eine IC-Testeinheit (200), welche Testmuster sequentiell aktualisiert und in die getestete Einrichtung einspeist; wobei
die IC-Testeinheit (200) umfaßt: einen Testmustergene­ rator (210), welcher die Testmuster sequentiell erzeugt und aktualisiert, eine Stoppmustereinstelleinrichtung (203) zum Einstellen eines Testmusters zum Stoppen der Aktualisierung der Testmuster; und eine Hauptsteuereinrichtung (204), welche den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Testmusteraktua­ lisierungsbetrieb zu stoppen, während sie ihn in einem Zustand hält, in dem er das Testmuster ausgibt, das in der Stoppmustereinstelleinrichtung (203) eingestellt ist, welche ein Musterstoppsignal ausgibt, das die zeitweilige Einstel­ lung des Testmusteraktualisierungsbetriebs anzeigt, und wel­ che, wenn sie von dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) ein Schreibendesignal erhält, welches die Vollendung der Sammlung von Bilddaten anzeigt, den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Musteraktualisierungsbetrieb wiederaufzuneh­ men; und
das Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) umfaßt: eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), welche auf das Muster­ stoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung (204) mit dem Start der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Schreib­ endesignalgeneratoreinrichtung (308), welche das Schreibende­ signal erzeugt, das anzeigt, daß die Bilddatenprozessorein­ richtung (305) erforderliche Bilddaten in sich aufgenommen hat. An IC analysis system comprising: an electron beam sensor system ( 300 ) which irradiates and scans the surface of a device under test with an electron beam, measures the size of the secondary emission from each irradiated point, and displays the surface potential distribution of the device under test as an image ; and an IC test unit ( 200 ) which sequentially updates test patterns and feeds them into the device under test; in which
the IC test unit ( 200 ) comprises: a test pattern generator ( 210 ) which sequentially generates and updates the test patterns, stop pattern setting means ( 203 ) for setting a test pattern to stop updating the test patterns; and main control means ( 204 ) which drives the test pattern generator ( 210 ) to stop the test pattern update operation while keeping it in a state in which it outputs the test pattern set in the stop pattern setting means ( 203 ) which outputs a pattern stop signal which indicates the temporary setting of the test pattern update operation and which, when it receives a write end signal from the electron beam sensor system ( 300 ) indicating completion of the collection of image data, drives the test pattern generator ( 210 ) to resume the pattern update operation; and
the electron beam sensor system ( 300 ) comprises: image data processor means ( 305 ) which responds to the pattern stop signal from the main control means ( 204 ) by starting the collection of image data; and a write end signal generator means ( 308 ) which generates the write end signal indicating that the image data processor means ( 305 ) has included required image data. 2. IC-Analysesystem, umfassend: ein Elektronenstrahl­ meßfühlersystem (300), welches die Oberfläche einer geteste­ ten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahl­ ten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt; und eine IC-Testeinheit (200), welche Testmuster sequentiell aktualisiert und in die getestete Einrichtung einspeist; wobei
die IC-Testeinheit (200) umfaßt: einen Testmustergene­ rator (210), welcher die Testmuster sequentiell erzeugt und aktualisiert; eine Stoppmustereinstelleinrichtung (203) zum Einstellen von mindestens einem ersten und einem zweiten Testmuster zum vorübergehenden Stoppen des Testmusteraktuali­ sierungsbetriebs; und eine Hauptsteuereinrichtung (204), wel­ che den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Testmu­ steraktualisierungsbetrieb zu stoppen, während sie ihn in einem Zustand hält, in welchem er eines der Testmuster, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung (203) eingestellt sind, ausgibt, und welche ein Musterstoppsignal ausgibt, das anzeigt, daß der Testmusteraktualisierungsbetrieb gestoppt ist; und
das Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) umfaßt: eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), welche auf das Muster­ stoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung (204) mit dem Start der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Betriebsartumschalteinrichtung (309), die zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart umschaltbar ist, wobei in der ersten Betriebsart in einem Zustand, in dem das erste Testmuster erzeugt wird und der Testmusteraktualisierungsbe­ trieb vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessorein­ richtung (305) daran gehindert ist, Bilddaten als Antwort auf das Musterstoppsignal zu sammeln, und die getestete Einrich­ tung einer abtastenden Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterworfen ist, und in der zweiten Betriebsart in einem Zustand, in dem das zweite Testmuster erzeugt wird und der Testmusteraktualisierungsbetrieb vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) Bilddaten sammelt, während gleichzeitig die getestete Einrichtung der abtasten­ den Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterworfen ist.2. An IC analysis system comprising: an electron beam sensor system ( 300 ) which irradiates and scans the surface of a device under test with an electron beam, measures the size of the secondary emission from each irradiated point, and displays the surface potential distribution of the device under test as an image ; and an IC test unit ( 200 ) which sequentially updates test patterns and feeds them into the device under test; in which
the IC test unit ( 200 ) comprises: a test pattern generator ( 210 ) which sequentially generates and updates the test patterns; stop pattern setting means ( 203 ) for setting at least a first and a second test pattern for temporarily stopping the test pattern update operation; and a main controller ( 204 ) which drives the test pattern generator ( 210 ) to stop the test pattern update operation while keeping it in a state in which it outputs one of the test patterns set in the stop pattern setting means ( 203 ), and which outputs a pattern stop signal indicating that the test pattern update operation is stopped; and
the electron beam sensor system ( 300 ) comprises: image data processor means ( 305 ) which responds to the pattern stop signal from the main control means ( 204 ) by starting the collection of image data; and mode switching means ( 309 ) switchable between a first and a second mode, wherein in the first mode in a state in which the first test pattern is generated and the test pattern update operation is temporarily stopped, the image data processor means ( 305 ) is prevented is to collect image data in response to the pattern stop signal and the device under test is subjected to scanning radiation with an electron beam, and in the second mode, in a state in which the second test pattern is generated and the test pattern update operation is temporarily stopped, the image data processor means ( 305 ) Collects image data while at the same time the device being tested is subjected to scanning with an electron beam. 3. IC-Analysesystem nach Anspruch 2, bei dem das Elek­ tronenstrahlmeßfühlersystem (300) eine Schreibendesignalgene­ ratoreinrichtung (308) umfaßt, welche ein Schreibendesignal erzeugt, das anzeigt, daß die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und bei dem die Hauptsteuereinrichtung (204) den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Testmusteraktualisierungsbetrieb wiederaufzu­ nehmen, wenn sie das Schreibendesignal von dem Elektronen­ strahlmeßfühlersystem (300) empfängt.3. IC analysis system according to claim 2, wherein the electron beam sensor system ( 300 ) comprises a write end signal generator means ( 308 ) which generates a write end signal indicating that the image data processor means ( 305 ) has finished collecting image data, and in which the Main controller ( 204 ) drives test pattern generator ( 210 ) to resume test pattern update operation when it receives the write end signal from electron beam sensor system ( 300 ). 4. IC-Analysesystem umfassend: ein Elektronenstrahl­ meßfühlersystem (300), das die Oberfläche einer getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abta­ stet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und die Potentialverteilung in der Oberfläche der getesteten Einrichtung darstellt; und eine IC-Testeinheit (200), die in die getestete Einrichtung ein Testmustersignal einspeist; wobei
die IC-Testeinheit (200) umfaßt: einen Testmustergene­ rator (210), der Testmuster sequentiell aktualisiert und in die getestete Einrichtung einspeist; eine Stoppmusterein­ stelleinrichtung (203) zum Einstellen von mindestens zwei Testmustern zum vorübergehenden Stoppen des Musteraktualisie­ rungsbetriebs des Testmustergenerators (210); und eine Haupt­ steuereinrichtung (204), die bei jeder Erzeugung irgendeines der Testmuster, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung (203) eingestellt sind, den Testmustergenerator (210) an­ steuert, den Musteraktualisierungsbetrieb vorübergehend zu stoppen, und die bei jeder zeitweiligen Einstellung des Test­ musteraktualisierungsbetriebs ein Musterstoppsignal ausgibt, das die zeitweilige Einstellung anzeigt; und
das Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) umfaßt: min­ destens zwei Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B), die Bilddaten als Antwort auf das Musterstoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung (204) in sich aufnehmen; eine Rechen­ einrichtung (310) zur Berechnung der Differenz zwischen den Bilddaten, die in den beiden Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B) aufgenommen wurden; und einen Monitor (306) zur Darstellung von Bilddaten der Differenz, die durch die Recheneinrichtung (310) berechnet wurde.4. An IC analysis system comprising: an electron beam sensor system ( 300 ) which irradiates and scans the surface of a device under test with an electron beam, measures the size of the secondary emission from each irradiated point, and represents the potential distribution in the surface of the device under test; and an IC test unit ( 200 ) that feeds a test pattern signal into the device under test; in which
the IC test unit ( 200 ) comprises: a test pattern generator ( 210 ) that sequentially updates test patterns and feeds them into the device under test; stop pattern setting means ( 203 ) for setting at least two test patterns for temporarily stopping the pattern update operation of the test pattern generator ( 210 ); and a main controller ( 204 ) which drives the test pattern generator ( 210 ) to temporarily stop the pattern update operation each time any of the test patterns set in the stop pattern setting means ( 203 ) is generated, and which turns on the pattern update operation each time the test pattern is temporarily set Outputs a pattern stop signal indicating the temporary setting; and
the electron beam sensor system ( 300 ) comprises: at least two image data processor means ( 305 A, 305 B) which incorporate image data in response to the pattern stop signal from the main control means ( 204 ); arithmetic means ( 310 ) for calculating the difference between the image data recorded in the two image data processor means ( 305 A, 305 B); and a monitor ( 306 ) for displaying image data of the difference calculated by the computing device ( 310 ). 5. IC-Analysesystem nach Anspruch 4, bei dem das Elek­ tronenstrahlmeßfühlersystem (300) eine Schreibendesignalgene­ ratoreinrichtung (308) umfaßt, die das Schreibendesignal erzeugt, welches anzeigt, daß die Bilddatenprozessoreinrich­ tung (305; 305A, 305B) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und bei dem die Hauptsteuereinrichtung (204) den Testmu­ stergenerator (210) ansteuert, den Musteraktualisierungsbe­ trieb wiederaufzunehmen, wenn sie das Schreibendesignal von dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) empfängt.5. IC analysis system according to claim 4, wherein the electron beam sensor system ( 300 ) comprises a write end signal generator means ( 308 ) which generates the write end signal which indicates that the image data processor device ( 305 ; 305 A, 305 B) the collection of image data and the main controller ( 204 ) drives the test pattern generator ( 210 ) to resume the pattern update operation when it receives the write end signal from the electron beam sensor system ( 300 ). 6. Elektronenstrahlmeßfühlersystem, das die Oberfläche einer getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, wobei die Einrichtung mit sequentiell erzeugten und aktualisierten Testmustern von einer IC-Testeinheit (200) gespeist wird, das die Größe der Sekun­ däremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und das die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt, umfassend:
eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), die auf ein Musterstoppsignal von der IC-Testeinheit (200) mit dem Beginn der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Schreibende­ signalgeneratoreinrichtung (308), die ein Schreibendesignal erzeugt, welches anzeigt, daß die Bilddatenprozessoreinrich­ tung (305) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und die das Schreibendesignal an die IC-Testeinheit (200) übergibt.6. An electron beam sensor system that irradiates and scans the surface of a device under test with an electron beam, the device being fed with sequentially generated and updated test patterns from an IC test unit ( 200 ) that measures the size of the secondary emission from each irradiated point, and representing the surface potential distribution of the device under test as an image comprising:
image data processor means ( 305 ) responsive to a pattern stop signal from the IC test unit ( 200 ) beginning collection of image data; and a write signal generator means ( 308 ) which generates a write end signal which indicates that the image data processor means ( 305 ) has finished collecting image data and which transfers the write end signal to the IC test unit ( 200 ). 7. Elektronenstrahlmeßfühlersystem, das die Oberfläche einer getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, wobei die Einrichtung mit sequentiell erzeugten und aktualisierten Testmustern von einer IC- Testeinheit (200) gespeist wird, das die Größe der Sekun­ däremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und das die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt, umfassend:
eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), die auf ein Musterstoppsignal von der IC-Testeinheit (200) mit dem Beginn der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Betriebsart­ umschalteinrichtung (309), die zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart umschaltbar ist, wobei in der ersten Betriebsart in einem Zustand, in dem ein erstes Test­ muster erzeugt wird und ein Testmusteraktualisierungsbetrieb in der IC-Testeinheit (200) vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) daran gehindert ist, Bilddaten als Antwort auf das Musterstoppsignal zu sammeln, und die zu testende Einrichtung einer abtastenden Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterworfen ist, und in der zwei­ ten Betriebsart in einem Zustand, in dem ein zweites Testmu­ ster erzeugt wird und der Testmusteraktualisierungsbetrieb vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) Bilddaten sammelt, während gleichzeitig die zu testende Einrichtung der abtastenden Bestrahlung mit einem Elektronen­ strahl unterworfen ist.7. An electron beam sensor system that irradiates and scans the surface of a device under test with an electron beam, the device being fed with sequentially generated and updated test patterns from an IC test unit ( 200 ) that measures the size of the secondary emission from each irradiated point, and representing the surface potential distribution of the device under test as an image comprising:
image data processor means ( 305 ) responsive to a pattern stop signal from the IC test unit ( 200 ) beginning collection of image data; and an operating mode switching device ( 309 ) which can be switched between a first and a second operating mode, wherein in the first operating mode in a state in which a first test pattern is generated and a test pattern update operation in the IC test unit ( 200 ) is temporarily stopped , the image data processor means ( 305 ) is prevented from collecting image data in response to the pattern stop signal, and the device under test is subjected to scanning radiation with an electron beam, and in the second mode in a state in which a second test pattern is generated is and the test pattern update operation is temporarily stopped, the image data processor means ( 305 ) collects image data while at the same time the device to be tested is subjected to scanning radiation with an electron beam. 8. Elektronenstrahlmeßfühlersystem nach Anspruch 7, das eine Schreibendesignalgeneratoreinrichtung (308) umfaßt, die ein Schreibendesignal erzeugt, das anzeigt, daß die Bildda­ tenprozessoreinrichtung (305) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und die das Schreibendesignal an die IC-Testein­ heit (200) übergibt.The electron beam sensor system of claim 7, including write end signal generator means ( 308 ) that generates a write end signal indicating that the image data processor means ( 305 ) has completed the collection of image data and that sends the write end signal to the IC test unit ( 200 ) passes. 9. Elektronenstrahlmeßfühlersystem, das in Verbindung mit einer IC-Testeinheit (200) ein IC-Analysesystem bildet, welches ein Testmuster in eine getestete Einrichtung ein­ speist, und welches die Oberfläche der getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt, wobei das Elektronenstrahlmeßfühler­ system (300) umfaßt:
mindestens zwei Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B), welche als Antwort auf ein Musterstoppsignal, das von einer Hauptsteuereinrichtung (204) der IC-Testeinheit (200) bei jeder Erzeugung von mindestens zwei Stoppmustern überge­ ben wird, Bilddaten in sich aufnehmen; eine Recheneinrichtung (310) zur Berechnung der Differenz zwischen den Bilddaten, welche in den mindestens zwei Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B) aufgenommen wurden; und einen Monitor (306) zur Darstellung von Bilddaten dieser Differenz, die mit der Recheneinrichtung (310) berechnet wurde.9. Electron beam sensor system which, in conjunction with an IC test unit ( 200 ), forms an IC analysis system which feeds a test pattern into a device under test and which irradiates and scans the surface of the device under test with an electron beam and the size of the secondary emission of measures each irradiated point and presents the surface potential distribution of the device under test as an image, the electron beam sensor system ( 300 ) comprising:
at least two image data processor means ( 305 A, 305 B) which receive image data in response to a pattern stop signal which is transmitted from a main control means ( 204 ) of the IC test unit ( 200 ) each time at least two stop patterns are generated; a computing device ( 310 ) for calculating the difference between the image data which was recorded in the at least two image data processor devices ( 305 A, 305 B); and a monitor ( 306 ) for displaying image data of this difference, which was calculated with the computing device ( 310 ). 10. Elektronenstrahlmeßfühlersystem nach Anspruch 9, welches weiterhin eine Schreibendesignalgeneratoreinrichtung (308) umfaßt, die jedesmal ein Schreibendesignal erzeugt, wenn die Bilddatenprozessoreinrichtung (305A, 305B) die Samm­ lung von Bilddaten beendet hat, und die das Schreibendesignal an die IC-Testeinheit (200) übergibt.10. The electron beam sensor system according to claim 9, further comprising write end signal generator means ( 308 ) which generates a write end signal each time the image data processor means ( 305 A, 305 B) has finished collecting image data, and which sends the write end signal to the IC test unit ( 200 ) passes. 11. Verfahren zur Bestimmung eines fehlerhaften Teiles einer getesteten Einrichtung in einem dargestellten Bild, durch ein IC-Analysesystem (100), das mit einem Elektronen­ strahlmeßfühlersystem (300) versehen ist, welches die Ober­ fläche der getesteten Einrichtung bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Ein­ richtung als ein Bild darstellt, und das mit einer IC-Testeinheit (200) versehen ist, die eine Folge von Testmu­ stern an die getestete Einrichtung übergibt, wobei das Ver­ fahren folgende Schritte umfaßt:

• A. Ausschalten der Stromversorgung der getesteten Ein­ richtung, um dadurch den Logikwert einer Verdrahtungsleitung der getesteten Einrichtung auf logisch L festzuhalten;
• B. Halten der Stromversorgung der getesteten Einrich­ tung im AUS-Zustand, und Bestrahlen und Abtasten der geteste­ ten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl, und Sammeln erster Bilddaten;
• C. Einschalten der Stromversorgung der getesteten Ein­ richtung;
• D. Halten der Stromversorgung der getesteten Einrich­ tung im EIN-Zustand, Liefern eines zuvor festgelegten Testmu­ sters aus der Folge von Testmustern an die getestete Einrich­ tung unter gleichzeitiger Bestrahlung und Abtastung der getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl, und Sam­ meln zweiter Bilddaten;
• E. Schaffung von Bilddaten der Differenz zwischen den ersten Bilddaten und den zweiten Bilddaten; und
• F. Darstellen der Differenzbilddaten.

11. A method for determining a defective part of a device under test in a displayed image by an IC analysis system ( 100 ) which is provided with an electron beam sensor system ( 300 ) which irradiates and scans the surface of the device under test, the size of the Measures secondary emission from each irradiated point, and represents the surface potential distribution of the device under test as an image, and is provided with an IC test unit ( 200 ) which passes a sequence of test samples to the device under test, the method following the steps includes:

• A. turning off the power to the device under test to thereby maintain the logic value of a wiring line of the device under test at logic L;
• B. holding the power supply of the device under test in the OFF state, and irradiating and scanning the device under test with an electron beam, and collecting first image data;
• C. Turning on the power to the device under test;
• D. holding the power supply of the device under test in the ON state, supplying a predetermined test pattern from the sequence of test patterns to the device under test while simultaneously irradiating and scanning the device under test with an electron beam, and collecting second image data;
• E. Creation of image data of the difference between the first image data and the second image data; and
• F. Representing the differential image data.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das zuvor fest­ gelegte Testmuster zu einem neuen geändert wird, und die Schritte A bis F wiederholt werden.12. The method of claim 11, wherein the previously fixed placed test pattern is changed to a new one, and the Steps A through F are repeated.